在虛擬儀器中的基于USB 2.0高速數(shù)據(jù)采集卡

　　3 應用程序軟件流程圖1所示。

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

　　2個通道的傳感器信號進行轉換,其最高采樣效率為,采樣轉換精度為位,系統(tǒng)采用了一個內含先進先出內存的控制芯片,該內存用于存放轉換后的數(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,使上位機有更多的時間進行其他處理,并且不容易丟失數(shù)據(jù)。該下位機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)秀的動態(tài)性能。大部分情況下,僅需要一個單極性的電源和一個編碼時鐘即能正常工作。編碼時鐘提供與兼容的邏輯數(shù)據(jù)輸出,并控制兩個轉換通道同時對數(shù)據(jù)進行采樣。如長時間不需要采集數(shù)據(jù),可啟動休眠模式使總功耗小于。的時鐘及控制信號等由提供。

　　CPLD來實現(xiàn)電路的數(shù)字控制功能。

　　EZ-USB FX2(即7C68013)處于模式時實現(xiàn)讀寫控制信號、時鐘、輸出使能、端點的選擇以及對放大器和的控制等功能。

　　CPLD容易開發(fā)升級的優(yōu)點,在本設計中,所有的數(shù)字電路部分,全部是在內實現(xiàn)的,本設計采用了公司的芯片,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。