基于USB接口的通用测试仪的设计与实现

2009-11-11 20:24:11来源: 无忧电子开发网

  引言

  在许多工业控制和数据采集系统中,为了实现系统的小型化和便携化,通常采用上下位机形式的主从式结构。

  由于MCU(微控制器)成本低,编程灵活、方便,实时性强,且具有一定的智能,因而通常使用它作为下位机的主控芯片,负责对现场数据的采集与传输,并控制相应的执行机构。上位机一般使用普通的PC机、笔记本电脑或工控机,负责对下位机传来的数据进行分析处理, 并根据处理结果控制下位机的操作。上下位机之间的数据通信接口目前一般使用RS-232和USB总线接口标准,相对于RS-232,USB 具有高速传输、热插拔、即插即用等优点。在本系统中,为了保证下位机高速采样数据能及时传送给上位机进行分析处理,我们采用USB总线来实现上下位机的数据传输。

  1  系统的硬件构成

  系统主要由PC机,高性能C8051F020微控制器(MCU),USB接口插头,USB100模块。图1是其系统构成框图。

系统构成框图

  1.1 C8051F020微控制器[1]

  我们选择美国Silicon公司的微控制器(MCU)C8051F020(简称F020)作为数据采集系统的CPU。F020是一种混合信号SOC型8位单片机,它有一个8通道的、转换速率为100Kbps的12位ADC,以及一个8通道的、转换速率为500Kbps的8位ADC;2个12位DAC;64KB FlashRom,4KBRAM;有22个中断源和5个定时器/计数器。该MCU属于C8051FXXX系列中的F02x子系列,其性能价格比在目前应用领域极具竞争力,它具有以下主要特点:1)芯片采用高速流水线结构;2)先进的JTAG调试接口;3)可靠的安全机制可利用JTAG编程加密芯片;4)强大的控制功能。有多达64个I/O线,有独特数字交叉开关(digital crossbar),允许将内部数字系统资源映射到P0、P1、P2和P3的端口I/O引脚;5)有多达22个中断源。

[1] [2] [3]

关键字:USB接口  通用测试仪  设计

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2009/1111/article_830.html
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