DSP核信号采集系统通讯接口原理及设计

DSP核信号采集系统通讯接口原理及设计

1．CY7C68001USB 控制芯片介绍

2．通讯接口系统硬件设计

3．通讯接口系统软件设计

3.1 主机端软件设计

主机端软件的功能主要是完成下位机上传数据的接收、显示、分析等。由于信号采集的数据量较大，所以在USB 传输方式上采用批量传输方式。

主机端软件的设计包含3 个方面：

（1）USB 驱动程序设计

USB 驱动程序的功能主要是实现USB 发现、配置、关闭以及数据的传送接口控制。 USB 设备驱动程序的设计是基于WDM (Windows driver model ，驱动程序模型)的。WDM 采用分层驱动程序模型，分为较高级的USB 设备驱动程序和较低级的USB 函数层。其中 USB 函数层由两部分组成：较高级的通用串行总线模块(US-BD)和较低级的主控制器驱动程 序模块(HCD)。在上述USB 分层模块中，USB 函数层由操作系统提供，负责管理USB 设 备驱动程序和USB 控制器之间的通信、加载及卸载USB 驱动程序，与USB 设备通用端点 建立通信来执行设备配置、数据与USB 协议框架和打包格式的双向转换任务。

（2）安装USB 的信息文件（.inf）

（3）用户应用程序

下面列举一些与应用程序有关的函数：

BOOLEAN OpenDriver ( ) ；

BOOLEAN CloseDriver ( ) ；

PVO ID Sx2GetDeviceDesc ( ) ；

PVO ID Sx2GetStringDesc ( int stringIndex) ；

PVO ID Sx2GetConfigDesc ( ) ；

BOOLEAN Sx2GetPipe Info ( PVO ID p Interface) ；

BOOLEAN Sx2GetPipe Info ( PVO ID p Interface) ；

3.2 DSP 软件程序设计

USB 主机与设备间的数据传输是通过设备中的端点(Endpoint)进行的。这些端点通过端 点号和输入输出方向来进行标识，并为数据传输分配固定的FIFO 存储区。本系统在初始化 时将CY7C68001 的4 个端点配置为批量传输类型。其中，FIFO2、FIFO4 为输出端点，用 于接收上位机传来的数据；FIFO6、FIFO8 为输入端点，用于存放待发送的数据。各个FIFO 设置为异步工作模式。DSP 经初始化后打开USB 外部中断，向CY7C68001 写入描述符表, 等待其枚举中断。枚举成功后，DSP 对CY7C68001 进行其他配置并清空FIFO，然后等待主 机发送用户请求并进行相应处理。软件程序流程图如图2 所示。

图 2 DSP 软件程序设计流程图

4. 结论

本系统采用 USB 接口完成了核信号采集系统与上位机间的数据传输，上位机的用户程 序显示所传数据以及波形图。经验证表明该方法连接简单，传输可靠。与普通串口相比，其 速度也得到了提升。

本文创新点：将传统的DSP 信号采集系统用于核信号的采集上，并且将与上位机进行通讯 的串行口方式改进为USB 方式，采用这种即插即用的接口不仅方便了与上位机的连接而且 提高了传输的速率。

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