基于dsp和usb2.0接口的高速实时信号采集系统设计

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1、上海交通大学硕士学位论文基于DSP和USB2.0接口的高速实时信号采集系统设计姓名：王洪武申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：赵继敏20081201上海交通大学工学硕士学位论文摘要基于DSP和USB2.0接口的高速实时信号采集系统的设计摘要现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高。目前比较通用的是在PC或工控机内安装数据采集卡，大多采用ISA或PCI接口标准，虽然具有速度快的优点，但在进行多路数据采集的时候，也存在计算机插槽数量、地址资源、中断资源的限制、可扩展性差等问题。通用串行总线(USB)的出现很好的解决了这个问题。目前USB2.0最大速度达到了48

2、0Mbps，具有双向、廉价、热插拔、方便、易扩展、高速的特点。在实时数据采集系统中采用USB技术可很好地实现快速、低成本、高可靠性、多点的数据采集。所以基于USB接口的高性能便携式数据采集器的研制备受瞩目。本文探讨了以高性能的TMS320C5502DSP、CY7C68013芯片以及ADS1271采样芯片构建的高速数据采集系统。分硬件部分和软件部分详细讨论了各种协议和功能模块的设计。硬件部分包括模拟信号输入，AD数据采集，DSP及USB四个模块，所有的硬件模块都在TMS320C5502DSP的协调控制下工作；软件部分包括下位机程序和上位机程序。该系统与PC机接口部分设计严

3、格遵守USB2.0协议，具有一定的通用性，对于基于USB的高速数据采集系统的设计具有一定的应用参考价值。关键词：数字信号处理器，通用串行总线，数据采集，数据处理第I页上海交通大学工学硕士学位论文ABSTRACTTHERESEARCHONHIGH-SPEEDLOW-POWERSIGNALSAMPLINGSYSTEMBASEDONDSPANDUSB2.0ABSTRACTWiththequickdevelopmentofmodernscienceandtechnology,the requirementsofdatasamplingtechnologyisincreasing

4、,especiallyits precisionandspeedarebecominghigherandhigher.Mostofdatasampling systemsbasedonISAorPCItechniquehavesomedefects，suchascomplex, expensive,unexpanded.Thesedefectsseriouslylimittheirapplication. TheappearanceofUniversalSerialBusresolvesthisproblemproperly. ThetransferspeedofUSB

5、2.0isupto480Mbps.Thebushassomevirtues suchasconvenientinstallation,highbandwidth,easilyexpanded,highspeed andsoon.Soithasbecomeadevelopingtrendofmoderndataacquisition transmissiongradually.Thereal-timedatasamplingsystemusingUSB technologycanbehighspeed,low-costandhighreliability.Sothe US

6、B-basedsignalsamlingdevicesaregettinggreatattentions.Thispaperdesignsahigh-speedreal-timedatasamplingsystembasedon TMS320C5502DSP,CY7C68013andADS1271.Thispaperisdividedinto towpartswhicharehardwarepartandsoftwarepart.Thehardwarepart includesanalogsignalinput,ADdatasampling,DSPandUSBfourm

7、odules. ThesoftwarepartincludesDSPsoftware,USBfirmwareandPCapplication softwarebasedonC#.ThroughADconversion,thedataarepassedtotheDSP. ThenthedataaresenttohostcomputerviaUSBinterface.Thissystemis strictlyaccordingtoUSB2.0,soitisusefulfortheapplicationofUSB high-speedsigna