通用組件實現基于USB的數據采集系統

　　圖1是基于USB的數據采集系統的一種設計實例，該數據采集系統使用一個采用通用元件的串行模數轉換器，例如D觸發器、二進制計數器和移位寄存器。利用DLPDesign的DLP-USB245MFIFO-to-USB轉換器模塊，可以通過主機USB端口與外圍設備通信。可以編寫自己的程序通過此模塊來讀取和寫入數據，或者從DLP網站上下載免費的測試應用軟件。此外，還可下載National Instruments（美國國家儀器有限公司）的LabView串行讀寫虛擬儀器（VI）。

　　從主機將啞元數據塊寫入DLP-USB245M緩沖區會在模塊的RXF引腳處生成尖峰信號，這觸發D觸發器（74LS74的FF2）。觸發器的Q2引腳通過下拉其芯片選擇引腳啟動MaximMAX187串行模數轉換器的轉換周期。模數轉換器轉換周期結束將引起DOUT引腳電平由低到高的跳變，從而觸發另一D觸發器（74LS74的FF1）為從模數轉換器同一DOUT引腳讀取數據的串行時鐘脈沖生成選通脈沖Q1。74LS90二進制計數器對串行時鐘脈沖進行計數。在計數達到9時，計數器為串行時鐘重置選通脈沖，并通過重置FF1和FF2將芯片選擇信號變為高電平，從而結束模數轉換器的采集周期。

　　系統在MAX187串行時鐘管腳的下降沿獲得數據，并在下一個串行時鐘的上升沿將數據轉移到74LS164串行并行移位寄存器中。MAX187需要9個串行時鐘脈沖來轉移8位有效數據。此電路僅使用12位模數轉換器中的8位。如電路要求12位，則必須在二進制計數器的適當輸出端連接所有的與非門，從而由第13個時鐘脈沖生成復位信號，同時必須使用更大的移位寄存器。

　　模數轉換器中的串行數據轉換成串行并行移位寄存器中的并行數據，然后被DLP-USB245M的寫入(WR)信號傳輸到個人電腦。此操作是對74LS74的Q2中CS信號的補充。DLP-USB245M RXF引腳生成一個觸發器啟動轉換周期并清除移位寄存器先前的數據。