USB讀數裝置及上位機的設計
摘要:數據采集系統(tǒng)是將傳感器輸出的模擬信號進行采集,轉換成數字信號,然后送入計算機進行處理,并按所需要的形式輸出處理結果的系統(tǒng)。但在一些應用場合,數據采集后無法立即進行數據分析,因而把數據存入記錄器,事后由讀數裝置把數據從記錄器中讀取到計算機中處理分析。為此介紹了一套基于USB和FPGA的讀數裝置,利用該裝置可以將記錄器中的數據讀取到計算機上。
關鍵詞:USB;FPGA;CY7C68013
數據采集在信息處理系統(tǒng)中占有不可替代的地位,它是以傳感器、信號測量與處理、微型計算機等技術為基礎而形成的,主要研究信息數據的采集、存儲、處理以及控制等作業(yè),具有很強的實用性。數據采集技術已經在雷達、通信、水聲、遙感、語音處理、智能儀器、工業(yè)自動化以及生物醫(yī)學工程等眾多領域得到廣泛的應用。數據采集器一般包括數據采集部分和數據處理傳輸部分。前者包括信號的濾波、放大、采樣、保持、轉換、存儲等部分,后者包括數據讀取、傳輸及微機接口部分。
1 系統(tǒng)結構及硬件電路設計
1.1 系統(tǒng)的結構框圖及工作原理
本系統(tǒng)主要由四個模塊構成:FLASH存儲器模塊、FPGA控制模塊、USB接口控制模塊及電源模塊。如圖1所示。
其工作原理是:FLASH模塊存儲數據,作為記錄器的數據源;FPGA模塊作為讀數裝置的控制器,讀取FLASH的數據并傳輸給USB控制接口模塊;USB控制芯片接收來自上位機的命令,并與FPGA通信來執(zhí)行用戶需要的操作;電源模塊為各模塊提供穩(wěn)定電源。
1.2 電源管理模塊
本系統(tǒng)中芯片的工作電壓有5 V、3.3 V、2.5 V。由于計算機的USB接口可以提供5 V電源,最大為500 mA的電流,對于此系統(tǒng)已足夠,所以本系統(tǒng)的5 V電源直接由USB供電,并利用5 V電源經過電壓調節(jié)器AMS1117調整出3.3 V和2.5 V電源。
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