通用USB接口的数据采集系统的设计.pdfVIP

系 统 解 决 方 案 通用USB接 口的数据采集系统的设计 张 伟 f临沂师范学院信息学院，山东 临沂 276005) 摘 要： Cygnal~＼ 的c8051f020作为微控制器，NationalSemiconductor~,＼ 的usBN9604作为usB控制芯片，设 计 出一个数据采集系统 。 关键词：单片机；USB；A／D；数据采集 中图分类号：TP331．2 文献标识码：B DesignofGeneralUSBDataAcquisitionSystem ZHANGW ei (LinyiNormalUniversityInformationInstitute，Linyi276005，China) Abstract：AdataacquisitionsystemusingCygnalsMCUandNationalSemiconductorUSBN9604asUSBconlrolchipisdesigned． Keywords：MCU；USB；A／D,datacollection 0引言 l数据采集系统概述 数据采集技术是信息技术 的重要组成部分之一 。 1．1数据采集 信息技术 的三大支柱技术是信息获取技术 、通信技术 数据采集就是将要获取的信息通过传感器转换为 和计算机技术，常被称为3C技术。其中，信息获取技术 信号，并经过信号调理、采样、量化、编码和传输等步骤， 是信息技术的基础和前提，而数据采集技术是信息获 最后送到计算机系统中进行处理、分析、存储和显示。 取的主要手段和方法，它是 以传感器技术、测试技术、 数据采集系统追求的主要 目标有精度和速度：对 电子技术和计算机技术等为基础的一 门综合应用技 任何量值的测试都要有一定的精确度要求，否则将失 术 。 去采集的意义；提高数据采集的速度不仅仅可以提高 数据采集在工程领域中的地位和作用不言而喻， 工作效率，更主要的是可以扩大数据采集系统的适用 单片机通用数据采集系统是在单片机应用领域 中使 范围，以便实现动态测试 。 用最多的一类系统。它主要是实时采集外界连续变化 1．2数据采集系统的基本组成 的模拟量，通过模 ／数转换器把这些模拟信号转换成数 计算机数据采集系统一般 由传感器 、前置放大 字信号送入单片机，也可 以直接采集代表某些状态特 器、滤波器、多路模拟开关、采样 ／保持(S／H)器、A／D转换 性的开关量，单片机系统对这些信号进行数据处理，并 器和计算机系统组成。 根据用户的要求，将处理后的数据送显示 、打印，也可 1．3USB 以通过串行 口送给其它的计算机 。如果需要，还可以通 USB的拓扑结构如 图1所示。 过数 ／模转换器变换成模拟信号控制外部设备，输出的 开关量信号也可 以直接用于控制 目的。 目前通用的通过数据采集板卡采集的方法存在 着 以下缺点：安装麻烦，易受机箱 内环境的干扰而导致 采集数据的失真，易受计算机插槽数量和地址、中断资 源的限制，可扩展性差。而通用串行总线USB的出现， 很好地解决了上述 问题，很容易实现便捷、低成本、易 扩展、高可靠性的数据采集，代表了现代数据采集系统 的发展趋势 。 作者简介：张伟，硕士，主要研究方向为计算机控制、智能控制。 收稿 日期：2010-04—09 图1USB的拓扑结构