在虛擬儀器中的基于USB 2.0高速數(shù)據(jù)采集卡

　　 現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)是高頻的模擬信號(hào),信號(hào)變化的范圍都比較大如果采用單一的增益放大那么放大以后的信號(hào)幅值有可能超過轉(zhuǎn)換的量程,所以必須根據(jù)信號(hào)的變化相應(yīng)地調(diào)整放大器的增益。在自動(dòng)化程度較高的系統(tǒng)中希望能夠在程序中用軟件控制放大器的增益,經(jīng)過考慮本文選擇具有增益可編程功能的芯片—。該芯片具有頻帶寬、噪聲低、增益可編程且易于與單片機(jī)進(jìn)行串行通信等優(yōu)點(diǎn),十分適合在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)做前置放大。程控放大模塊的的控制字可在設(shè)定,再經(jīng)過接口由傳給。

　　USB協(xié)議的芯片是關(guān)鍵。即7C68013)是世界上首批集成微控制器。其內(nèi)部集成了的收發(fā)器、串行接口引擎、增強(qiáng)的微控制器和一個(gè)可編程的串行接口。

　　USB接口接到機(jī)之前,外設(shè)上的固件存儲(chǔ)在上;一旦外設(shè)連接到機(jī)上,先確認(rèn)外設(shè)身份即讀設(shè)備描述符,然后將該外設(shè)的固件下載到芯片的中,這樣在開發(fā)過程中當(dāng)固件需要修改時(shí),可以在機(jī)上修改好后,下載到芯片中。

　　PC機(jī)發(fā)來的各種請(qǐng)求,以完成它們之間的數(shù)據(jù)傳輸。其主要功能包括控制放大模塊,實(shí)現(xiàn)通道選擇;控制模塊的數(shù)據(jù)采集;通過實(shí)時(shí)上傳采集數(shù)據(jù)給控制芯片接收并處理設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的請(qǐng)求如設(shè)置接口狀態(tài)等多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求等。

　　C語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā),這樣比較容易實(shí)現(xiàn)模塊化和分層結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)。

　　Keil C函數(shù)庫(kù)。軟件開發(fā)包提供了該庫(kù)的目標(biāo)文件,同時(shí)還提供了該函數(shù)庫(kù)的源代碼,用戶可以利用來重新編寫該函數(shù)庫(kù)。

　　EZ-USB FX2程序框架或直接使用固件庫(kù)開發(fā)的程序,這是開發(fā)外設(shè)的重要部分。在其固件程序中把自己定義為大存儲(chǔ)類、塊傳輸子類,操作系統(tǒng)中以上有相應(yīng)的類設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序來支持這種類外設(shè)。在的固件程序中寫入通信模塊,就可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)和設(shè)備的通信。

　　DSCR.A51(A51宏匯編器、目標(biāo)文件轉(zhuǎn)換器和編譯器庫(kù)文件和啟動(dòng)代碼。在固件程序框架中,定義了基本的設(shè)備的功能,一般不許修改。本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的具體功能則在應(yīng)用層中的固件程序中完成。

　　ADC、放大模塊、采集模塊進(jìn)行控制,同時(shí)還要接收或者發(fā)送數(shù)據(jù)。在采集開始前,可以先將命令發(fā)送出去,實(shí)現(xiàn)在固件程序中定義的相應(yīng)功能,如通過口線控制前置放大模塊等。然后可以讀取傳送到主機(jī)的數(shù)據(jù),或者向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)等。