信号检测与处理实验平台的usb通信接口设计

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1、·28·工业仪表与自动化装置2011年第3期信号检测与处理实验平台的USB通信接口设计单开，黄云志，王海欣，徐科军(合肥工业大学电气与自动化工程学院，合肥230009)摘要：通用串行总线(USB)具有即插即用、扩展方便和传输速度快等优点。为了实现方便快速的数据采集与实时控制，在基于DSP的信号检测与处理实验平台上设计以ISP1581为接口芯片的USB通信接口。设计了硬件电路，并编写了固件程序、应用程序、驱动程序以及上位机软件。测试结果表明，实验平台通过USB接口实现了传感器数据采集与电机控制，且运行快速

2、稳定。关键词：USB；DSP；固件；数据采集；实时控制中图分类号：TP23文献标志码：A文章编号：1000—0682(2011)03—0028—04DesignofUSBinterfaceforsignalmeasurementandprocessingexperimentalplatformSHANKai，HUANGYunzhi，WANGHaixin，XUKejun(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HefeiUniversityofTechnolo

3、gy，Hefei230009，Chirut)Abstract：UniversalSerialBus(USB)hasmanyadvantagessuchasplugandplay，easyextensibili—tyandhighdatarate．Inordertoachievefastdataacquisitionandreal—timecontrol，theUSBinterfacebasedonISP1581hasbeendesignedforsignalmeasurementandprocessin

4、gexperimentalplatform．Thehardwarecircuitisdesigned．Thefirmware，theapplicationprogram，thedriverprogramandthehostcomputeraredeveloped．Experimentresultsshowthattheplatformimplementsthedataacquisitionandreal—timemotorcontrolviaUSBinterfacewithhighspeedandbet

5、terstability．加转Keywords：USB；DSP；firmware；dataacquisition；real—timecontrol为核心，集传感器信号采集、流量检测、数字信号处0引言理、电机控制于一体，是一个信号检测、控制与处理通用串行总线(UniversalSerialBus，简称USB)的综合实验平台，在教学和科研上具有较强的实用具有简单的硬件结构，优秀的可扩展性和快速的数性⋯。实验平台的组成如图1所示。据传输能力，因此在高速数据采集系统J、电机控制系统中被广泛应用于计算机的外围设备

6、扩展。尹H该文在以TMS320F2812DSP为核心的综合实验平台事件管理器键盘数字上，选用ISP1581为接口芯片，设计USB通信接口，信号调理I／OI]实现传感器数据采集及电机的实时控制。鼓风机调速给定GPIO步进电机控制温度给定1基于DSP的信号检测与处理实验平台SRAM外传感器采样部液晶显示信号检测与处理实验平台以TMS320F2812DSPSCIIcANIsPI接模块口USB接L]芯片收稿日期：2010—11—25基金项目：安徽省高等学校省级教学研究项目“信号检测、处理接鲁口lII1转D／换A

7、IIC总A线NIlIlEEPROM⋯及实现”系列课程理论和实践教学改革研究(2008JYXM207)；安徽省图1基于DSP的信号检测与处理实验平台“信号检测、处理及实现”系列课程教学团队资助为了进一步扩展平台的功能，在该平台上设计作者简介：单开(1985)，男，安徽合肥人，硕士，研究方向为计算USB通信接口，通过上位机实现对传感器信号的数机测控系统。2011年第3期工业仪表与自动化装置·29·据采集以及电机控制。由于TMS320F2812DSP本身感器输出电压经过放大和滤波后输出，DSP使用不具备USB

8、接口，无法直接实现USB总线与上位机ADCINA1引脚对温度测量电路的输出电压采样。连接，因此需要通过USB接口芯片实现与上位机的电机驱动电路使用了TLP250驱动芯片和IRF3710连接。MOSFET，DSP输出的PWM波经TLP250隔离并驱目前市场上的USB接口芯片分为两类，一类是动MOSFET，MOSFET驱动电机转动；DSP通过改变带有微处理器的USB接口芯片，如Cypress公司的GPIOB13引脚的输出电平控制继电器的接通状态