具有主從USB接口的智能化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在科學(xué)技術(shù)研究和工業(yè)生產(chǎn)的各行業(yè)中，數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。目前，USB設(shè)備的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外處于高速發(fā)展階段，具有廣闊的發(fā)展前景。將USB應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集，可以很好地克服傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集卡安裝麻煩、易受機(jī)箱內(nèi)環(huán)境干擾、受資源限制不可掛接很多設(shè)備等缺點(diǎn)，很容易實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)、大容量、低成本、高可靠性、多點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，具有安裝方便、即插即用、置于機(jī)箱外電磁干擾小、供電方便、容易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。信息系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是以FPGA為代表的現(xiàn)場(chǎng)可編程技

2、術(shù)在迅速崛起。SOPC(System OnProgrammable Chip)即可編程片上系統(tǒng)，它在FPGA中嵌入硬核或軟核處理器，集處理器和FPGA/CPID的優(yōu)點(diǎn)于一身，實(shí)現(xiàn)可配置SOC。將SOPC技術(shù)應(yīng)用到USB數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)，降低干擾，提高性能。 本論文研究設(shè)計(jì)的智能化數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)用于在建筑等領(lǐng)域中對(duì)埋入建筑物的各類(lèi)金屬的腐蝕效應(yīng)所起的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量并具備智能存儲(chǔ)處理功能。本系統(tǒng)在借鑒已

3、有開(kāi)發(fā)成果的基礎(chǔ)上，不僅能夠在聯(lián)機(jī)情況下通過(guò)從USB接口與PC上位機(jī)進(jìn)行通信，而且能夠在脫機(jī)的環(huán)境下通過(guò)主USB接口將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到U盤(pán)。系統(tǒng)結(jié)合使用了USB Slave和USB Host兩種技術(shù)，兼?zhèn)銾SB設(shè)備功能和嵌入式USB主機(jī)功能，實(shí)現(xiàn)了USB OTG，這是對(duì)以前工作的完善和拓展。 本論文在采用傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上，提出了用SOPC技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)的方案，將單片機(jī)作為軟核嵌入到FPGA中，實(shí)現(xiàn)軟硬件