usb2.0接口和dsp构成的高速数据采集系统

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1、USB2.0接口和DSP构成的高速数据采集系统接口和DSP构成的高速数据采集系统摘要：介绍一个基于接口和DSP的高速数据采集处理系统的工作原理、设计及实现。该高速数据采集处理系统采用TI公司的TMS320C6000数字信号处理器和Cypress公司的接口芯片，可以实现高速采集和实时处理，有着广泛的应用前景。关键词：CY7C68013DSP高速数据采集随着数字信号处理理论和计算机的不断发展，现代工业生产和科学技术研究都需要借助霖于数字处理方法。进行数字处理的先决条邀件是将所研究的对象进行数字化，因此数跫据采集与处理技术日益得到重视。在图像粉处理、瞬态信号

2、检测、软件无线电等一些皓领域，更是要求高速度、高精度、高实时性的数据采集与处理技术。现在的高速数厝据采集处理卡一般采用高性能数字信号处褓理器和高速总线技术的框架结构。DSP张用于完成计算量巨大的实时处理算法，高攴速总线技术则完成处理结果或者采样数据瞽的快速传输。DSP主要采用TI或者A种DI公司的产品，高速总线可以采用IS％A、PCI、USB等总线技术。目前，壶使用比较广泛的是PCI总线，虽然其有黧很多优点，但是存在如下严重缺陷；易受机箱内环境的影响，受计算机插槽数量的宏地址、中断资源的限制而不可能挂接很多仉14/14设备等。USB总线由于具有安装

3、方便、谗高带这、易扩展等优点，其中标准有着高┻达4800bps的传输速率，已经逐渐é成为计算机接口的主流。本文介绍一个采用接口和高性能DSP的高速数据采集处据理系统，主要是为光纤通信中密集波分复坡用系统的波长检测与调整所设计的，也可ъ以应用于像图像处理、雷达信号处理等相泡关领域。1高速数据采集处理系皿统原理及器件选用整个高速数据采集爹处理系统的硬件构成为：高速ADC、高绋速大容量数据缓冲、高性能DSP和接口龄。系统的原理框图如图1所示。高性蕈能DSP采用TI公司的TMS320C享6000系列定点DSP中的TMS32踩0C6203B；高速ADC采用TI

4、公司的ADS5422，14位采样，最高鳗采样频率为62MHz；PC机接口采用欧，理论最大数据传输速率为480Mbp课s，器件选用Cypress公司EZ-锛USBFX2系列中的CY7C6801梁3；数据缓冲采用IDT公司的高速大容屿量FIFO器件IDT72V2113；14/14程序存储在Flash存储器中，器件选肫用SST291E010。下面逐一介绍刀各个器件的主要特性。TMS320C6203BTMS320C620旨3B是美国TI公司高性能数字信号处理器TMS320C6000系列的一种，癯采用修正的哈佛总线结构，共有1套256位的程序总线、两套

5、32位的程序总线炜和1套32位的DMA专用总线；内部有︶8个功能单元可以并行操作，工作频率最鸹大为300MHz，最大处理能力为24‘00MIPS；内部集成了外围设备接口坞，如外部存储器接口、外部扩展总线、多惶通道缓冲串口和主机接口，与外部存储器胧、协处理器、主机以及串行设备的连接非常方便。ADS5422A积DS5422是由美国TI公司生产的高聩速并行14位模数转换器，其最高采样频阴率达到62MHz，采样频率为100M峭Hz时，SNR为72dB，SFDR为蒿85dB。模拟信号输入可以是单端输入抄方式或者差分输入方式，最高输入信号峰咣14/14峰值为4V

6、，单一5V电源供电。输出数伛字信号完全兼容器件，并且提供输入信号满量程标志以及输出数字信号有效标志，灶从而方便和其它器件的连接。IDT茔72V2113IDT72V211倪3是由美国IDT公司生产的高速大容量伛先进先出存储器件。其最高工作频率为1龀33MHz；容量为512KB，可以通醚过引脚方便地将容量设置成512K×9砌bit或者256K×18bit两种方女式；IDT72V2113可以设置标准工作模式或者FWFT工作模式，并提供壅全满、半满、全空、将满以及将空等五种标志信号；非常方便进行容量扩展。容量殳扩展是IDT72V2113的一大特点洇，扩展

7、方式可分为字长扩展和字深扩展。丑通过容易扩展可以由多片IDT72V2抽113形式更大容量的缓冲，并且电路连宴接简单、可靠。CY7C68013CY7C68013是美国Cypress公司推出的芯片，是一个全面集成的路解决方案，它占用更少的电路板空间，并蜾缩短开发时间。CY7C68013主要褛结构如下：包括1个8051处理器、1墼14/14个智能串行接口引擎、1个USB收发器、16KB片上RAM存储器以主1个通谛用可编程接口。图3CY7C68013独特的架构具有如下特嗨点：①包括1个智能串行的接口引擎葆，它执行所有基本的USB功能，将嵌入菇的MCU解放

8、出来以用于实现其它丰富的敲功能，以保证持续高速有效的数据传输；②具有4KB的大容量FIFO用