基于FPGA的高速USB2.0数据采集系统主控电路设计

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封治华．杜改丽
（１．中国电子科技集团公司第二十七研究所河南郑州４５００４７；２．河南职工医学院河南郑州４５１１９１）摘要：为了满足对较高速度动态信号的实时记录采集的要求，设计和实现了一个基于ＦＰＧＡ和ＵＳＢ２．０接１：２的１４ｂｉｔ、６５ＭＨｚ高速数据采样系统。本系统以ＦＰＧＡ为数字信号处理核心，通过ＦＰＧＡ对采集系统的有效控制，实现数据的串
并转换、ＡＤ接口数据ＦＩＦＯ缓存、ＳＤＲＡＭ数据存储读取及系统显示等功能．并在系统控制下通过ＵＳＢ２．０总线通讯接
口实现了数据和上位机之间的高速交互。本系统已完成相关设计并通过验收，并成功地应用到型号．Ｙ－程中。关键词：ＦＰＧＡ；ＵＳＢ２．０；高速；数据采集：主控设计
ａｓｃｏｒｅｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎｌａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆＦＰＧＡｏｆａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｒｅｌｉａｚｅｓｔｈｅｄａｔａｓｔｒｉｎｇａｎｄ
中图分类号：ＴＮ４５
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４ — ６２３６（２０１３）２０ — ００５６ — ０３
ＣｏｎｔｒｏｌｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎｏｆｈｉｇｈｓｐｅｅｄＵＳＢｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ
ｃｏｎｔｒｏｌｔｈｒｏｕｇｈＵＳＢ２．０ｂｕｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｅｆａｒｃｅｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｄａｔａｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｕｐｐｅｒｍａｃｈｉｎｅａｎｄｈｉｇｈｓｐｅｅｄ．
ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａ１４ｂｉｔ、６５ＭＨｚｈｉｇｈ — ｓｐｅｅｄｄａｔａｓａｍｐｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．ｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡａｎｄＵＳＢ２．０ｉｎｔｅｆｒａｃｅ，ＴｈｉｓｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈＦＰＧＡ
第２１卷第２０期
Ｖｏ１．２１Ｎｏ．２Ｏ
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１３年１０月
Ｏｃｔ．２０１３
基于ＦＰＧＡ的高速ＵＳＢ２．０数据采集系统主控电路设计
２．ｓｔａｆａｎｄｚ￡ＪｏｅｍｅｄｉｃａｌｓｃｈｏｏｌｆＨｅｏＮａｎ，Ｈｅｎｎａ４５１１９１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄｄｙｎａｍｉｃｓｉｇｎａｌｒｅａｌ－ｔｉｍｅｒｅｃｏｒｄｏｆｔｈｅｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｏｆｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｄｅｓｉｇｎａｎｄ
ＦＥＮＧＺｈｉ — ｈｕａ．ＤＵＧａｉ Βιβλιοθήκη Baidu ｌｉ。
（１．２７ｔｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｅｎａｎ４５００４７，Ｃｈｉａｎ
Ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｌｅｔｅｄｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｅｃｅｐｔａｎｃｅ，ａｎｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔ．
ｃｏｎｖｅ￣，ＡＤｉｎｔｅｆｒａｃｅｄａｔａＦＩＦＯｂｕｆｆｅｒ，ＳＤＲＡＭｒｅａｄｄａｔａｓｔｏｒａｇｅａｎｄｄｉｓｐｌａｙ，ａｎｄｏｔｈｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ａｎｄｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒ