基于双模式USB接口的多处理器数据采集系统

2010-08-26 23:27:34来源: 微型机与应用2010年第14期

  现代军事、工业自动化设备功能不断完善、集成化程度越来越高,这就对配套的数据采集以及检测系统提出了更高要求。特别是条件恶劣、野外以及空间狭小封闭的测试环境中,不仅要求系统能够快速稳定地完成数据采集,同时更需要将采集的数据保存于大容量存储设备中,方便后续的分析处理[1]。目前,由于高速率、低成本、易扩展的优点,USB总线已成为计算机与外设之间数据交换的主流总线协议。采用USB接口的各种大容量移动存储设备具有高速、抗震、稳定的优点,特别适用于以上的数据采集场合。

  本文采用USB总线接口芯片CH375设计了具有主/从双模式的多单片机数据采集系统,既能完成与上位机的实时通讯,也可在环境条件恶劣时作为便携式系统完成采集数据在USB移动存储设备上的转存。

  1 双模式USB接口芯片CH375简介

  CH375是南京沁恒有限公司生产的USB总线通用接口芯片,支持USB-HOST主机方式与USB-DEVICE/SLAVE设备方式,并可动态切换。CH375具有8 bit数据总线,读、写、片选控制以及中断输出,可以方便地挂接到单片机等控制器的系统总线上。主机模式下,芯片还提供了串行通讯方式,控制器可以通过串口操作USB移动存储设备。此外,CH375内置了处理Mass-Storange海量存储设备的专用通讯协议固件,支持常用的USB全速设备,兼容USB2.0设备(U盘、闪盘以及USB移动硬盘)[2]。外部控制器可以通过该芯片直接以扇区为单位进行读写操作控制。如果需要处理与PC机兼容的文件系统,可以利用厂家提供的C语言子程序库实现USB存储设备的文件级接口,从而降低开发难度、节约成本。

  2  硬件系统设计[3]

  本文介绍的数据采集系统用于某型数字式随动系统的性能测试,其硬件框图如图1所示。

  系统硬件主要由主控单片机、信号调理模块、USB通讯模块、从控单片机组以及键盘显示模块五部分构成。工作时,先由主控单片机向从控单片机组发出测试开始指令,从控单片机组完成与被测随动系统数控电路的通讯,一方面测试通讯情况是否正常,另一方面维持随动系统正常工作。通讯测试结果经串行口由从控机组送回主控机,作为性能测试的部分结果数据。随动系统正常运行后,信号调理模块将被测信号滤波整理,分批送入主控单片机的ADC输入端,主控单片机经CH375将被测数据写入USB存储设备或发送至PC机直接处理。

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关键字:数据采集  双模式USB  多处理器

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2010/0826/article_1432.html
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