基于usb2.0数据采集和信号处理

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1、硕士论文基于USB2．0的数据采集与信号处理摘要在实际雷达项目中，由于功能比较复杂，往往需要事先将数据进行现场采集，而后进行数据处理，这就需要一套比较可靠的数据采集与处理系统。随着对采集速率的要求日益增高，传统的基于PcI等计算机总线的数据采集技术由于系统总线带宽的限制，已经达到了性能的瓶颈。本文讨论了一种基于USB2．0和FPGA的数据采集和信号处理的设计和实现方法。本数据采集与信号处理系统采用FPGA作为主控制器，通过FPDP接口接收AD变换的数据，并根据需要由FPG^进行必要的数据预处理，然后通过另一个FPDP接口将采集数据送入US8控制板，最后经US

2、B将数据读入计算机存储和处理。论文首先简述了USB协议，包括体系结构、数据流模型、传输类型等；然后给出了基于USB2．0的数据采集与处理系统的设计方案，包括硬件设计和软件设计两部分。在硬件设计部分，先讨论了基于USB2．0接口芯片CY7C68013的USB通信板的硬件设计，然后给出了FPGA板和AD转换器系统的硬件设计方案。在软件设计部分，介绍了FX2的固件框架，详细讨论了USB从属FIFO接口模式的固件设计，然后论述了基于VHDL的FPGA程序设计，接着讨论了主机应用程序的设计和USB驱动程序的使用。最后将系统的软硬件设计相结合，实现了对系统调试与性能测试

3、。研制开发的数据采集与信号处理系统不仅可以进行AD采集数据、信号产生和信号频谱分析，也还可以对采集数据进行一些数字信号预处理如滤波等。关键词：USB，FPGA，数据采集，固件硕士论文基于uSB2．0的数据采集与信号处理AbstractInpracticalprojectofRadarsystem,weusuallyneedacquireRadardatafirstandthendothedata-processingbecauseofthefunctionalcomplexity,SOwemusthaveareliabledata-acquisitionan

4、ddata-processingsystem．Thetraditionaldata-acquisitionanddata-processingsystemwhichbasedonthecomputer'suniversalbussuchasPCIbuscannotsatisfythegrowingspeedofdata-acquisitionbecauseofthelimitofthebus’Sbandwidth．Thispaperdiscussesadesignschemeandimplementationofdata-acquisitionanddata

5、-processingsystembasedonUSB2．0andFPOA．ThedataacquisitionandsignalprocessingsystemusedFPGAasahostcontroller,andADtransformdatacanbereceivedthroughFPDPinterfaceandthendealwithdatapreprocossingbytheFPGAifnecessary．ThenthedatawillbesenttotheUSBhoardthroughanotherFPDPinterface,andfinall

6、y,itwillbewrittenintocomputerforstorageandhandlingthroughUSBboard．Thispaper,fLrstly,introducesknowledgeahoutUSBprotocol，includingarchitecturaloverview,dataflowmodel，dataflowtypesandSOon,andthenitdescribesadesignschemeofdata-acquisitionanddata-processingsystembasedonUSB2．0inwhichthe

7、rea托twoparts：hardwaredesignandsoftwaredesign．Inthepartofhardware．thehardwaredesignofUSBcommunicationsystembasedonUSB2．0chipCY7C68013isdiscussedandthenthehardwaredesignschemeofFPGAandADisgiven-Inthepartofsoftware，theFX2fmwareflowisshown,andthe鼬TlwaredesignofUSBSlaveFIFOisdiscussedin

8、detail．Then,FPGAprogrambas