高速USB数据采集系统方案设计

　　在图像处理、瞬态信号测量等一些高速、高精度的应用中，需要进行高速数据采集。USB 2.0接口以其高速率等优点渐有取代传统ISA及PCI数据总线的趋势，热插拔特性也使其成为各种PC外设的首选接口。EZ-USB FX2是Cypress公司推出的集成USB 2.0的微处理器，它集成了USB 2.0收发器、SIE（串行接口引擎）、增强的8051微控制器和可编程的外围接口。本文将介绍基于EZ-USB FX2系列CY7C68013(＄5.4120)芯片的高速数据采集系统的设计，该系统具有限幅保护功能，固件和驱动程序的编写简便，能够完成对数据的高速采集和传送。

　　数据采集系统方案设计

　　数据采集系统的框图如图1所示，硬件电路如图2所示。其中，AD1674(＄17.8680)是l2位模数转换芯片，采用逐次比较方式工作。CPLD主要用于控制ADC以及FIFO的时序、控制ADC的启动与停止和查询ADC的状态等。FIFO主要起着高速数据缓冲的作用。

　　图1 数据采集系统框图

　　图2 系统硬件电路

　　CY7C68013和AD1674之间通过CPLD连接，实现相关控制线和数据线的译码。在CY7C68013的控制下，首先对AD1674进行间隔采样，然后把结果传送到FIFO中，当采集到一定量的数据后，CY7C68013将数据打包通过USB总线传到PC，由高级应用程序进行数据处理。扩展的 RS232(＄780.5000)接口可以和外部设备进行通信。上电时，CY7C68013从外部的E2PROM中通过I2C总线自动装载到内部的RAM中，便于固件的修改和升级。