万方数据啐瑙SDat矬～基子FPGA的数据采集系统的设计与实现一而船㈣。忑锱1数据采集系统的框架与硬件设计方案AID广F—PGA第19卷第l期电子设计工程1年1月刘春雅1，程旭2，赵辉昌3syrstemengineering。Xi'anEngineering，Xisystem．ThisJan．20ll(I．陕西国防工业职业技术学院电子工程系．陕西西安710300；2．西安科技大学机械工程学院。陕西西安710054；3．西安电子科技大学电子工程学院，陕西西安710071)摘要：基于FPGA和USB2．0的技术方案．设计了一种高速化和集成化的数据采集系统。该系统是以Ahera公司的FPGA芯片EP2C5T144为主控芯片．以Cypress公司的EZ—USBFX2芯片为传输手段设计实现的。首先详细介绍了整体系统的框架结构和硬件接13'电路．其次．在硬件平台完成的基础上采用VerilogFPGA控制接口电路的代码。并设计完成了USB2．0的固件程序。最终通过软硬件系统联调完成了系统测试，谊测试结果表明整个系统功能正确。能够完成一般情况下数据采集的任务需求。关键词：FPGA；USB2．0；数据采集；CY7C68013A；MedelSim文献标识码：A文章编号：1674-6236(201DesignandrealizationofdataacquisitionbasedFPGA(I．Department．ofGuofang2．Department．ofmechanicalofScienceTechnology，Xi'an3．Department．ofElectronicmethod．Firstly．integrateddesigned．Finally。thew聃completedCan随着嵌入式技术的飞速发展．对嵌入式系统的应用需求也呈现出不断增长的态势．因此．嵌入式技术也相应地取得了重要的进展．系统设备不断向高速化、集成化、低功耗的方向发展III。现场可编程fl阵列FPGA经过近20年的发展。到目前已成为实现数字系统的主流平赍之一。FPGA具有单片机和DSP无法比拟的优势．相对于单片机和DSP工作需要依靠其上运行的软件进行．FPGA全部的控制逻辑是由延时通朋串行总线(USB)是现代数据传输的发展趋势，是解决计算机与外设连接瓶颈的有效手段．USB2．0版本在原先的版本基础上实现许多技术上的琶跃与进步嘲。USB2．0协议规范有以下主要优点：I)速度快．接口的传输速度高达480远大于PCI接口的132Mb／s的传输速度；2)连接简单．所有的USB外设利片J通HI的电缆町简单方便地连人PC机中．安装过程高度自动化：3)支持多设备连接．USB接口支持多个不故为了将数据采集系统设计更加符合高速化和集成化的趋势．采用了FPGA和USB2．0组合的方案来进行。系统硬件设计部分中．在完成系统时钟源、电源等必要电路的设计基础L．重点就是完成系统内各个部件的接几电路的设计。通过这部分的设计．基本的硬件平台就建立起来了。系统部件『日J的硬件电路接口设计如图l所示。稿件编号：201005089作者简介：刘春雅(198l一)．女．陕西西安人．硕士研究生．讲师。研究方向：检测技术及自动化。V01．19No．1ElectronicEngineering20lHDL硬件描述语言设计完成了中图分类号：TP335+．1；1’P274+．21)01-005l—04UUChun-ya。，CHENG710071．China)Abstract：BasedthedesignedkindhighspeedAheratookCorporation'sFX2髓thehardwareinterfaceintroduceddetail．Secondly。basedafplatform。interfacecodew鹕bythroughresultcorrect，andaccomplishdutyunderwords：FPGA；USB2．O；dataacquisition；CY7C68013A；ModelSim更小的硬件来完成的。同设备采用“级联”方式来连接外设。用l邬件M硬件接门电路罔收稿日期：20lO-05—25一5l一onXu2．ZHAOHui-chan93Engineering，ShaanxiInstitute710300。China；University710054，China；DianUnivers‘钞，Xi'anUSB2．0technical，thispaperintegratedsystemEP2C5TI44mastercontroller．andCypressEZ-USBtransmissionsystem'sframeconstructioncircuitinimpleme