EZ-USB FX2接口在生物電信號數據采集系統中的應用
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5．2 GPIF波形設計
EZ-USB FX2固件程序可指定某個波形為4個端點中的任意一個工作，GPIF將在接口產生使能信號和握手信號，將數據送入或送出端點FIFO。在本系統中，對 FPGA寫命令時則通過FIFO Write實現；讀取所采集到的數據時，則通過FI-FO Read實現。波形設計如下：
(1)圖3為FIFO Write時序波形，用于向FPGA發送采集控制參數。S0為非活動狀態，當WEN#置低時跳入S1狀態，S2設為Next FIFO Data，依次將數據寫入FPGA的寄存器中。本文引用地址：http://www.104case.com/article/195745.htm
(2)圖4為FIFO Read時序波形，它描述了采集數據的讀傳輸，S0為非活動狀態，S1為讀操作的引導狀態并將REN#置低。當接收到FPGA發送的DataRDY=1 后，跳入S2。將S2設為FlowState，邏輯控制數據從FPGA中讀出并操作REN#的狀態，即當Tcxpire=1時，將REN#置高，跳入 IDIE狀態。在FlowState狀態下，WEN#置高，寫使能關閉。
5．3 數據采集流程
程序開始，主函數調用TD_Init()和Gpiflnit()函數，初始化寄存器，并通過2個自動指針寄存器AUTOPTR1和AU-TOPTR2，把生成的GPIF波形程序調入器件的RAM，然后狀態機開始運行，產生所設計的控制波形。采集參數下傳后，FPGA解析參數，延時，EZ-USB FX2向FPGA發送讀使能信號，開始采集數據，數據采集程序流程如圖5所示。如果FP-GA返回DataRDY=1，在TD_Poll()函數中執行讀取數據傳輸程序。完成該過程后，程序根據主機請求，開始自動上傳數據。
6 結束語
基于FPGA控制電路、EZ-USB FX2高速傳輸的數據采集系統，可同時采集16位生物電信號；EZ-USB FX2采用GPIF接口模式，8051可不參與數據傳輸，以突破高速、全速下的傳輸模式，解決了外圍設備和EZ-USB FX2接口之間存在的傳輸瓶頸問題：同時A／D轉換脫離了EZ-USB FX2，而由FPGA完全控制，避免了直接上傳時的數據丟失。該系統設計具有結構簡單、數據不丟失且傳輸速率高等優點，因此在生物電信號數據采集中具有良好的實用價值和應用前景。
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