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USB数据采集卡原理和使用注意事项
发布时间:2018-12-22   点击次数:889次
  USB数据采集卡原理和使用注意事项
  USB是英文UniversalSerialBus的缩写,中文含义是“通用串行总线”。它支持在主机与各式各样即插即用的外设之间进行数据传输。它由主机预定传输数据的标准协议,在总线上的各种设备分享USB总线带宽。当总线上的外设和主机在运行时,允许自由添加、设置、使用以及拆除一个或多个外设。USB总线技术的提出就是想利用单一的总线技术,来满足多种应用领域的需要。USB1.1协议支持两种传输速度,即低速1.5Mbps和高速12Mbps。为了在高速接口之争中占有一席之地,2000年发布了USB2.0协议,它向下兼容USB1.1协议,数据的zui高传输速率提高到480Mbps,这就使USB对打印机和其它需要快速传递大容量数据的外设更具吸引力。
  为了满足实际数据采集USB传输速度较高的需要,选择了Cypress公司的内置USB接口微控制器芯片EZUSBFX2系列,开发了具有USB接口的高速数据采集卡。
  USB系统是一个主从系统,而非对等(peer-to-peer)系统。在主从系统中,命令是由主设备发出,而从设备只能接收命令,只有在主设备读取数据时,从设备才能提交数据。如图1所示,在USB控制器与外围电路之间需要一个FIFO,来充当数据的缓存区。那么,在USB从设备向主设备发送数据时存在一个问题:FIFO多大才能满足要求。为了满足数据采集中高速实时流数据垢应用,避免FIFO溢出,在我们的系统中,通过FPGA及SDRAM构造一个容量的FIFO(图1虚线框内所示),可以提供一个低成本并能满足高速实时流数据传输的解决方案。
  USB数据采集卡使用注意事项
  1、将主机机壳打开,在关电情况下,将卡插入主机的任何一个空余扩展槽中,再将档板固定螺丝压紧即可。扁平带缆可从主机后面引出并与外设连接。
  2、采用的模拟开关是COMS电路,容易因静电击穿或过流造成损坏,所以在安装或用手触摸卡时,应事先将人体所带静电荷对地放掉,同时应避免直接用手接触器件管脚,以免损坏器件。
  3、禁止带电插拔接口卡。设置接口卡开关、跨接套和安装接口带缆均应在关电状态下进行。
  4、当模入通道不全部使用时,应将不使用的通道就近对地短接,不要使其悬空,以避免造成通道间串扰和损坏通道。
  5、为保证CPCI总线数据采集卡安全及采集精度,应确保系统地线(计算机及外接仪器机壳)接地良好。特别是使用双端输入方式时,为防止外界较大的共模干扰,应注意对信号线进行屏蔽处理。