基于FPGA的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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CP2101是一種高度集成的USB轉(zhuǎn)UART橋接器，提供一個(gè)使用最小化的元件和PCB空間實(shí)現(xiàn)RS 232轉(zhuǎn)USB的簡便的解決方案。該芯片包含一個(gè)USB 2．0全速功能控制器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有全部的調(diào)制解調(diào)器控制信號的異步串行數(shù)據(jù)總線(UART)，全部功能集成在一個(gè)5 mm×5 mm MLP-28封裝的IC中。無需其他的外部USB元件。主要引腳有：
VDD：2．7～3．6 V電源電壓輸入或者3．3 V電壓調(diào)節(jié)器輸出；
：器件復(fù)位。內(nèi)部端口或VDD監(jiān)視器的漏極開路輸出。一個(gè)外部源可以通過將該引腳驅(qū)動(dòng)為低電平至少15 s來啟動(dòng)一次系統(tǒng)復(fù)位；
REGIN：5 V調(diào)節(jié)器輸入。此引腳為片內(nèi)電壓調(diào)節(jié)器的輸入；
VBUS：VBUS感知輸入。該引腳應(yīng)連接至一個(gè)USB網(wǎng)絡(luò)的VBUS信號，當(dāng)連通到一個(gè)USB網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該引腳上的信號為5 V；
D+：USB D+；
D-：USB D-；
TXD：異步數(shù)據(jù)輸出(UART發(fā)送)；
RXD：異步數(shù)據(jù)輸入(UART接收)；
CTS：清除發(fā)送控制輸入(低電平有效)；
RTS：準(zhǔn)備發(fā)送控制輸出(低電平有效)；
DSR：數(shù)據(jù)設(shè)置準(zhǔn)備好控制輸出(低電平有效)；
DTR：數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好控制輸出(低電平有效)；
DCD：數(shù)據(jù)傳輸檢測控制輸入(低電平有效)；
RI：振鈴指示器控制輸入(低電平有效)；
SUSPEND：當(dāng)CP2101進(jìn)入U(xiǎn)SB終止?fàn)顟B(tài)時(shí)該引腳被驅(qū)動(dòng)為高電平；
：當(dāng)CP2101進(jìn)入U(xiǎn)SB終止?fàn)顟B(tài)時(shí)該引腳被驅(qū)動(dòng)為低電平；
NC：這些引腳應(yīng)該為未連接或接到VDD的引腳。
CP2101內(nèi)部及接口連接示意圖如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/190326.htm
2 FPGA內(nèi)部邏輯設(shè)計(jì)
2．1 內(nèi)部邏輯框圖
FPGA內(nèi)部各個(gè)模塊的邏輯框圖如圖5所示。
2．2 主要邏輯設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中FPGA內(nèi)部模塊主要有：Time模塊、A／D模塊、Outcontrol模塊、FIFO模塊、Bus模塊和UART模塊。其中，最主要的模塊為A／D模塊、FIFO模塊和UART模塊，下面就這三個(gè)模塊進(jìn)行描述和實(shí)現(xiàn)。
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