EZ-USB FX2接口在生物電信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應用
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5．2 GPIF波形設(shè)計
EZ-USB FX2固件程序可指定某個波形為4個端點中的任意一個工作，GPIF將在接口產(chǎn)生使能信號和握手信號，將數(shù)據(jù)送入或送出端點FIFO。在本系統(tǒng)中，對 FPGA寫命令時則通過FIFO Write實現(xiàn)；讀取所采集到的數(shù)據(jù)時，則通過FI-FO Read實現(xiàn)。波形設(shè)計如下：
(1)圖3為FIFO Write時序波形，用于向FPGA發(fā)送采集控制參數(shù)。S0為非活動狀態(tài)，當WEN#置低時跳入S1狀態(tài)，S2設(shè)為Next FIFO Data，依次將數(shù)據(jù)寫入FPGA的寄存器中。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195745.htm
(2)圖4為FIFO Read時序波形，它描述了采集數(shù)據(jù)的讀傳輸，S0為非活動狀態(tài)，S1為讀操作的引導狀態(tài)并將REN#置低。當接收到FPGA發(fā)送的DataRDY=1 后，跳入S2。將S2設(shè)為FlowState，邏輯控制數(shù)據(jù)從FPGA中讀出并操作REN#的狀態(tài)，即當Tcxpire=1時，將REN#置高，跳入 IDIE狀態(tài)。在FlowState狀態(tài)下，WEN#置高，寫使能關(guān)閉。
5．3 數(shù)據(jù)采集流程
程序開始，主函數(shù)調(diào)用TD_Init()和Gpiflnit()函數(shù)，初始化寄存器，并通過2個自動指針寄存器AUTOPTR1和AU-TOPTR2，把生成的GPIF波形程序調(diào)入器件的RAM，然后狀態(tài)機開始運行，產(chǎn)生所設(shè)計的控制波形。采集參數(shù)下傳后，F(xiàn)PGA解析參數(shù)，延時，EZ-USB FX2向FPGA發(fā)送讀使能信號，開始采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集程序流程如圖5所示。如果FP-GA返回DataRDY=1，在TD_Poll()函數(shù)中執(zhí)行讀取數(shù)據(jù)傳輸程序。完成該過程后，程序根據(jù)主機請求，開始自動上傳數(shù)據(jù)。
6 結(jié)束語
基于FPGA控制電路、EZ-USB FX2高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可同時采集16位生物電信號；EZ-USB FX2采用GPIF接口模式，8051可不參與數(shù)據(jù)傳輸，以突破高速、全速下的傳輸模式，解決了外圍設(shè)備和EZ-USB FX2接口之間存在的傳輸瓶頸問題：同時A／D轉(zhuǎn)換脫離了EZ-USB FX2，而由FPGA完全控制，避免了直接上傳時的數(shù)據(jù)丟失。該系統(tǒng)設(shè)計具有結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)據(jù)不丟失且傳輸速率高等優(yōu)點，因此在生物電信號數(shù)據(jù)采集中具有良好的實用價值和應用前景。
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