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一种基于USB2.0接口便携式海量数据采集系统的设计方法

颜士博  
【摘要】:便携式、海量数据存储技术,是目前信号采集处理研究领域比较活跃的一个研究领域。该技术的实现和利用,可以很好的解决利用传统信号采集方法无法解决的一些问题,例如:对于即时和实时场合的数据采集,需要大量数据采集存贮的情况等。本文阐述了一种借助于现代存储技术、嵌入式系统设计技术和现代计算机通信接口技术,来实现便携式、海量数据采集的思路,并给出了一种总体可行的设计方案。 本文阐述了一种便携式海量数据采集系统的总体设计方法,分析了该系统在设计实现过程中需要解决的一些技术问题,并对系统各部分功能的实现方法做出了详细的分析和介绍。文章着重讨论了USB2.0(通用串行总线接口)接口及功能特点、FLASH大容量存储器的工作原理、DSPs(数字信号处理器)数据采集方法的实现、应用程序初步设计及其在设计中过程中需要解决的其它一些有关问题。 根据设计要求,本系统采用DSPs作为主控单元,该芯片内含16通道的10位A/D(模拟/数字)电路,用来完成数据的采集及存储控制功能;系统将采集到的数据存储到FLASH中;采用CYPRESS公司的68013A作为接口芯片,该芯片在程序的控制下将FLASH中的数据传送到PC,再通过应用程序来实现数据的显示、分析、存储等,以便于进一步分析处理。此外在系统中还有需要其它一些必要的外围电路。该系统设计完成以后可实现以下功能:多通道高速数据采集,最多可达16通道;海量数据实时记录,可达64MB;USB2.0接口,热插拔,最高可达480Mbps;集成度高、携带方便等特点。同时,对系统软件稍做修改既可当移动存储器使用。该系统设计完成后具有非常好的实用和推广价值。 在系统设计过程中,分析了DSPs LF2407A的功能及编程特点,三星K9F6408UOCFLASH的功能特征及编程方法,及CYPRESS68013A USB 2.0芯片的功能及实现方法,并按系统要求设计实现了相应的部分接口程序。 限于时间和精力,本课题只完成了部分工作,仍然有不足之处需要更深入的研究,如:在实际应用中对所需功能上的扩展,应用程序设计等。


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