基于EZ-USB FX2和MAX1195的数据采集系统

2011-08-10 14:20:35来源: 互联网

  1.引言

  近年来,USB接口由于其传输速率高,真正的即插即用等优点正在逐渐取代传统的计算机接口如:RS232,EPP等。目前,许多的芯片生产商都推出了符合USB协议的芯片,如Philips公司的PDIUSBD12,NS公司的USBN9602等。在众多的USB2.0芯片中,Cypress公司的EZ-USB FX2(CY7C68013)芯片是一个不错的选择。本文设计了一种基于EZ-USB FX2和MAX1195的数据采集系统,该系统符合USB2.0协议标准,通过与高精度激光纵模分析仪连接进行调试,证明该系统达到了预定目的。

  2. CY7C68013芯片和MAX1195芯片介绍

  2.1 CY7C68013介绍:

  CY7C68013在一块芯片上同时集成了USB2.0收发器,串行接口引擎SIE,增强型的8051微控制器以及一个可编程外围接口GPIF(General Programmable Interface)。CY7C68013的“量子FIFO”(FIFO,先进先出存储器)特性使得无需8051CPU的任何干预,数据即可从外设上传到主机,这种数据传输模式彻底解决了USB2.0收发器与一般8051微控制器连接时由于8051的时钟频率低而导致的传输速率瓶颈问题。CY7C68013芯片的另一个突出优点是其“‘软’配置”,代码和数据能够直接通过USB接口下载到片内的RAM上,这一功能通过Cypress公司独创的“重枚举”(ReNumerationTM)功能实现。CY7C68013芯片有四个可编程的批量、中断、同步传输端点,可以分别设置为双缓冲,三缓冲和四缓冲模式,8位或者16位的外部数据接口,该接口可以根据需要工作在 GPIF或者SLAVEFIFO模式。其中GPIF能够和绝大部分并行接口如FIFO等实现“无胶”连接,即无需外加任何微控制器或CPLD、FPGA 等。本文的设计中采用了GPIF方式。

  2.2 MAX1195介绍:

  MAX1195是由MAXIM公司推出的一款低功耗、双路、高速、八位模数转换芯片,采用流水线(Pipeline)结构,最高采样率40Mbps,内部集成了两个 ADC,真正实现两路同步采样转换。其工作电压范围是2.7V-3.6V,具有减小功耗的休眠模式和关断(Shut-Down)模式,单端或者差分输入方式,片上采样保持(T/H)电路,内部或者外部参考电压,含有用户可选择的数据输出格式:二的补码格式或者补偿二进制码格式,具有输出使能控制,可以将输出置为高阻态。此外MAXIM还提供了与MAX1195引脚、封装完全兼容的10位、更高采样率的模数转换芯片,如MAX1197、MAX1198等,因此系统升级非常方便。在本文的工作中,采用了内部参考电压、双路单端模拟输入、补偿二进制码输出格式。

  3.系统整体构成及其工作原理介绍:

  3.1系统构成:

  系统的整体框图如图1所示。整个系统主要包括USB传输芯片CY7C68013,先进先出存储器(FIFO)SN74V235和模数转换芯片MAX1195组成。反相器74LVC04主要起MAX1195和FIFO之间的逻辑控制作用。


  图1       系统整体框图

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关键字:USB2.0技术  高速双路数据采集

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0810/article_3201.html
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