在虛擬儀器中的基于USB 2.0高速數(shù)據(jù)采集卡

　　3 應(yīng)用程序軟件流程圖1所示。

　　A/D,是虛擬儀器硬件設(shè)備中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。下位機(jī)通過特定接口接受來自上位機(jī)的指令并向上位機(jī)提供自身所處的狀態(tài)：在收到采集指令后,對(duì)傳感器發(fā)送的模擬電信號(hào)進(jìn)行采樣以轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),然后將數(shù)字信號(hào)通過接口傳給上位機(jī)。

　　2個(gè)通道的傳感器信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,其最高采樣效率為,采樣轉(zhuǎn)換精度為位,系統(tǒng)采用了一個(gè)內(nèi)含先進(jìn)先出內(nèi)存的控制芯片,該內(nèi)存用于存放轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù),使用可以有效地緩沖采集數(shù)據(jù),減少頻繁的指令傳送,使上位機(jī)有更多的時(shí)間進(jìn)行其他處理,并且不容易丟失數(shù)據(jù)。該下位機(jī)可以編程控制采集頻率和采樣增益,具有較大的靈活性。

　　USB2.0的高速

　　USB設(shè)備接口模塊,其功能是由硬件和軟件共同來完成的。接口示意圖如圖所示。下面介紹一下主要功能模塊器件的選擇和功用。

　　AD9059。該器件是位單片雙通道,具有高速、高性能、低功耗及易使用等特性,的編碼速率和的最大功率模擬帶寬使其在多路數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中表現(xiàn)出優(yōu)秀的動(dòng)態(tài)性能。大部分情況下,僅需要一個(gè)單極性的電源和一個(gè)編碼時(shí)鐘即能正常工作。編碼時(shí)鐘提供與兼容的邏輯數(shù)據(jù)輸出,并控制兩個(gè)轉(zhuǎn)換通道同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。如長(zhǎng)時(shí)間不需要采集數(shù)據(jù),可啟動(dòng)休眠模式使總功耗小于。的時(shí)鐘及控制信號(hào)等由提供。

　　CPLD來實(shí)現(xiàn)電路的數(shù)字控制功能。

　　EZ-USB FX2(即7C68013)處于模式時(shí)實(shí)現(xiàn)讀寫控制信號(hào)、時(shí)鐘、輸出使能、端點(diǎn)的選擇以及對(duì)放大器和的控制等功能。

　　CPLD容易開發(fā)升級(jí)的優(yōu)點(diǎn),在本設(shè)計(jì)中,所有的數(shù)字電路部分,全部是在內(nèi)實(shí)現(xiàn)的,本設(shè)計(jì)采用了公司的芯片,所用的軟件是公司的系統(tǒng),編程語言為語言。

　　ISP1032來實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯電路功能,可以使高速數(shù)據(jù)采集卡工作穩(wěn)定,各方面性能良好。