在虛擬儀器中的基于USB 2.0高速數(shù)據(jù)采集卡

　　 現(xiàn)場輸入信號是高頻的模擬信號,信號變化的范圍都比較大如果采用單一的增益放大那么放大以后的信號幅值有可能超過轉(zhuǎn)換的量程,所以必須根據(jù)信號的變化相應(yīng)地調(diào)整放大器的增益。在自動化程度較高的系統(tǒng)中希望能夠在程序中用軟件控制放大器的增益,經(jīng)過考慮本文選擇具有增益可編程功能的芯片—。該芯片具有頻帶寬、噪聲低、增益可編程且易于與單片機進(jìn)行串行通信等優(yōu)點,十分適合在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)做前置放大。程控放大模塊的的控制字可在設(shè)定,再經(jīng)過接口由傳給。

　　USB協(xié)議的芯片是關(guān)鍵。即7C68013)是世界上首批集成微控制器。其內(nèi)部集成了的收發(fā)器、串行接口引擎、增強的微控制器和一個可編程的串行接口。

　　USB接口接到機之前,外設(shè)上的固件存儲在上;一旦外設(shè)連接到機上,先確認(rèn)外設(shè)身份即讀設(shè)備描述符,然后將該外設(shè)的固件下載到芯片的中,這樣在開發(fā)過程中當(dāng)固件需要修改時,可以在機上修改好后,下載到芯片中。

　　PC機發(fā)來的各種請求,以完成它們之間的數(shù)據(jù)傳輸。其主要功能包括控制放大模塊,實現(xiàn)通道選擇;控制模塊的數(shù)據(jù)采集;通過實時上傳采集數(shù)據(jù)給控制芯片接收并處理設(shè)備驅(qū)動程序的請求如設(shè)置接口狀態(tài)等多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)請求等。

　　C語言進(jìn)行開發(fā),這樣比較容易實現(xiàn)模塊化和分層結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計。

　　Keil C函數(shù)庫。軟件開發(fā)包提供了該庫的目標(biāo)文件,同時還提供了該函數(shù)庫的源代碼,用戶可以利用來重新編寫該函數(shù)庫。

　　EZ-USB FX2程序框架或直接使用固件庫開發(fā)的程序,這是開發(fā)外設(shè)的重要部分。在其固件程序中把自己定義為大存儲類、塊傳輸子類,操作系統(tǒng)中以上有相應(yīng)的類設(shè)備驅(qū)動程序來支持這種類外設(shè)。在的固件程序中寫入通信模塊,就可以實現(xiàn)主機和設(shè)備的通信。

　　DSCR.A51(A51宏匯編器、目標(biāo)文件轉(zhuǎn)換器和編譯器庫文件和啟動代碼。在固件程序框架中,定義了基本的設(shè)備的功能,一般不許修改。本設(shè)計要實現(xiàn)的具體功能則在應(yīng)用層中的固件程序中完成。

　　ADC、放大模塊、采集模塊進(jìn)行控制,同時還要接收或者發(fā)送數(shù)據(jù)。在采集開始前,可以先將命令發(fā)送出去,實現(xiàn)在固件程序中定義的相應(yīng)功能,如通過口線控制前置放大模塊等。然后可以讀取傳送到主機的數(shù)據(jù),或者向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)等。