一種數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具體涉及種基于FPGA和LabVIEW的USB數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。一種數(shù)據(jù)采集于傳輸系統(tǒng)，本系統(tǒng)由FPGA芯片，ADC芯片、數(shù)字傳感器、USB接口芯片以及液晶顯示和驅(qū)動(dòng)電路組成。FPGA在高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面具有單片機(jī)和DSP所不具有的優(yōu)點(diǎn)，采用FPGA設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)周期短、集成度高、功耗低、工作效率高、時(shí)鐘延時(shí)在ns級(jí)、可現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)編程、編程配置靈活等一系列優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具體涉及種基于FPGA和LabVIEW的USB數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)與外部聯(lián)系的橋梁，也是計(jì)算機(jī)獲得信息的中藥途徑，在現(xiàn)代科學(xué)研究和工業(yè)控制中發(fā)揮著越來越重要的作用。
[0003]在數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)往往采用單片機(jī)、DSP等作為控制器，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器，存儲(chǔ)器、串行接口和其他外圍電路的工作。但由于計(jì)算機(jī)本身的指令周期以及處理速度的影響，其時(shí)鐘頻率較低，各種功能都需要軟件的運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)，軟件運(yùn)行時(shí)間在整個(gè)采樣過程中占有很大比例，效率較低，很難滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和同步性的要求。而基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，雖然處理速度很快，但成本較高，過于頻繁的中斷會(huì)使CPU的效率降低，相應(yīng)速度變差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種基于FPGA和LabVIEW的USB數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
一種數(shù)據(jù)采集于傳輸系統(tǒng)，本系統(tǒng)由FPGA芯片，ADC芯片、數(shù)字傳感器、USB接口芯片以及液晶顯示和驅(qū)動(dòng)電路組成。
[0006]優(yōu)選地，所述FPGA芯片型號(hào)為EP2C8。
[0007]優(yōu)選地，所述ADC芯片型號(hào)為TLC2543。
[0008]優(yōu)選地，所述數(shù)字傳感器型號(hào)為DS18B20。
[0009]優(yōu)選地，所述USB接口芯片型號(hào)為CH375。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
FPGA在高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面具有單片機(jī)和DSP所不具有的優(yōu)點(diǎn)，采用FPGA設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)周期短、集成度高、功耗低、工作效率高、時(shí)鐘延時(shí)在ns級(jí)、可現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)編程、編程配置靈活等一系列優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)連接框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]一種數(shù)據(jù)采集于傳輸系統(tǒng)，本系統(tǒng)由FPGA芯片，ADC芯片、數(shù)字傳感器、USB接口芯片以及液晶顯示和驅(qū)動(dòng)電路組成。所述FPGA芯片型號(hào)為EP2C8。所述ADC芯片型號(hào)為TLC2543。所述數(shù)字傳感器型號(hào)為DS18B20。所述USB接口芯片型號(hào)為CH375。
[0013]EP2C8 型號(hào)的 FPGA 具有 8256 個(gè) Les，36 個(gè) M4K RAM,同時(shí)具有 165 個(gè)、888bit 的PAM, PC終端和FPGA的通信由工作設(shè)備模式的USB接口芯片CH375來實(shí)現(xiàn)，他根據(jù)應(yīng)用需要負(fù)責(zé)外部模擬量和溫度值實(shí)時(shí)顯示出來，同時(shí)為便于對(duì)比測(cè)試、擴(kuò)展功能，單獨(dú)加了一個(gè)IXD12864液晶顯示模塊。
[0014]USB控制器CH375具有通用的8位被動(dòng)并行接口，在系統(tǒng)中，CH375就通過并行接口的D7?D0、RD#、wR#、cs#、A0直接掛接到FPGA的系統(tǒng)總線上。其中USB — DB[0..7]被配置為雙向10方式，可進(jìn)行命令的寫入以及數(shù)據(jù)的輸入輸出；USB_WR，USB_RD, USB—AO被配置為輸出工作模式；USB_INT被配置為輸入工作模式，并且采用電平觸發(fā)。CH375通過UD+和UD-引腳與USBA型接頭和USBB型接頭相連，而PC機(jī)可以通過專用的USB連接線與USBA型接頭和USBB型接頭相連。
[0015]Α/D轉(zhuǎn)換芯片TLC2543具有3個(gè)控制輸入端，即Cs (片選)、輸入/輸出時(shí)鐘(I/OCLOCK)以及串行數(shù)據(jù)輸入端(DATA INPUT)，采用簡(jiǎn)單的3線SPI串行接口可方便地與控制器進(jìn)行連接。2個(gè)輸出端，I個(gè)用于串行數(shù)據(jù)輸出，I個(gè)用于指示AD轉(zhuǎn)換結(jié)束。由于它的工作電壓為5V，引腳輸出為標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平，為解決孔TLC2543的TTL電平和FPGA的LVTTL電乎不兼容現(xiàn)象，又單獨(dú)設(shè)計(jì)I個(gè)單向電平轉(zhuǎn)換電路。
[0016]DS18B20可在3.3V電壓下直接供電，其輸出的數(shù)字量與FPGA兼容，可直接讀取，并且采用單線接口方式實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，使用時(shí)除去VDD和GND，只需要連接一根線DQ和I個(gè)上拉電阻，方便穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)米集于傳輸系統(tǒng)，其特征在于:本系統(tǒng)由FPGA芯片,ADC芯片、數(shù)字傳感器、USB接口芯片以及液晶顯示和驅(qū)動(dòng)電路組成。
2.如權(quán)利要求1一種數(shù)據(jù)采集于傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述FPGA芯片型號(hào)為EP2C8。
3.如權(quán)利要求1一種數(shù)據(jù)米集于傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述ADC芯片型號(hào)為TLC2543。
4.如權(quán)利要求1一種數(shù)據(jù)采集于傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字傳感器型號(hào)為DS18B20。
5.如權(quán)利要求1一種數(shù)據(jù)采集于傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述USB接口芯片型號(hào)為CH375。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK104238425SQ201410481726
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】王耀斌 申請(qǐng)人:陜西高新實(shí)業(yè)有限公司