具有主从usb接口的智能化数据采集系统的接口设计与实现

《具有主从usb接口的智能化数据采集系统的接口设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、首都师范大学硕士学位论文具有主从USB接口的智能化数据采集系统的接口设计与实现姓名：韩玉宏申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：孙卫真20070515首都师范大学硕j：学位论文具有主从USB接L]的智能化数据采集系统的接口设计与实现摘要在科学技术研究和工业生产的各行业中，数据采集处理系统应用广泛。目前，USB设备的开发和应用在国内外处于高速发展阶段，具有广阔的发展前景。将USB应用于数据采集，可以很好地克服传统数据采集卡安装麻烦、易受机箱内环境干扰、受资源限制不可挂接很多设备等缺点，很容易实现高速实时、大容量、低成本、高可靠性、多点的数据采集，具有安装方便、即插即用、置于

2、机箱外电磁干扰小、供电方便、容易扩展等优点。信息系统的一个发展趋势是以FPGA为代表的现场可编程技术在迅速崛起。SOPC(SysternOnProgrammableChip)即可编程片上系统，它在FPGA中嵌入硬核或软核处理器，集处理器和FPGA／CPLD的优点于一身，实现可配置SOC。将SOPC技术应用到USB数据采集处理系统设计中，可以简化系统，降低干扰，提高性能。本论文研究设计的智能化数据采集处理系统用于在建筑等领域中对埋入建筑物的各类金属的腐蚀效应所起的电化学反应过程进行测量并具备智能存储处理功能。本系统在借鉴已有开发成果的基础上，不仅能够在联机情况下通过从USB接口与PC

3、上位机进行通信，而且能够在脱机的环境下通过主USB接口将数据存储到U盘。系统结合使用了USBSlave和USBHost两种技术，兼备USB设备功能和嵌入式USB主机功能，实现了USBOTG，这是对以前工作的完善和拓展。本论文在采用传统的单片机系统实现数据采集与存储实验成功的基础上，提出了用SOPC技术构建系统的方案，将单片机作为软核嵌入到FPGA中，实现软硬件协同设计。用到的工具有Altera公司的QuartusII，并用原理图输入的方式设计FPGA中的逻辑电路。其特点是电路结构简单，通用性强，升级方便，产品生命周期长。本论文结合使用SOPC技术和USB技术对大容量数据采集系统进行

4、设计，主要完成了系统的硬件设计和固件编程。系统简单便于携带，适于实验室或者野外环境下采集数据的需要。该系统不仅能够在本课题中使用，在医疗、电力、环保等其他需要数据采集处理的领域也有应用价值和参考价值。关键词：数据采集、USB、SOPC、FPGA首都师范人学硕I二学位论文具有主从USB接u的智能化数据采集系统的接口设计与实现AbstractInscientificandtechnologicalresearchandindustrialproduction,dataacquisitionandprocessingsystemiswidelyused．Thedevelopmentsan

5、dapplicationsofUSBdevicesathomeandabroadisinahigh—speedstagecurrentlyUS]眵adaptercanbeusedindataacquisition,anditcanbeusedtoovercometheshortcomingsoftheⅡaditionaldataacquisitioncardssuchastheinstallationtrouble．Theelectroniccrosstalkincomputerisheavyandtheresoufoeislimited．USBdataacquisitionise

6、asytoachievethedatacollectionofhighspeed,large-capacity,lowcast,llighreliabilityandmultiplepoints，withtheadvantagesofeasyinstallation,plug-and-play,smallerEMIoutsidethecomputercage，convenientpowersupplyandeasyextension．Adevelopmentofinformationsystemisthatthefieldprogrammablegatearray(FPGA)tec

7、hnologyisrapidlyrising．SOPCissystemonaprogrammablechip．ItembedsthehardCPUcoreorthesoftCPUcoreinFPGAs．ncombinestheadvantagesofprocessorandFPGA／CPLDandrealizestheprogrammableSOC．ApplyingSOPCtechnologytoUSBdataacquisitionandprocessingsyste