基于FPGA和USB2．0的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

3 軟件設(shè)計
如圖7所示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括3部分；CY7C68013的固件程序、Windows平臺上USB設(shè)備驅(qū)動程序和應(yīng)用程序。在Windows操作平臺下，當(dāng)有新的設(shè)備接入時，操作系統(tǒng)就會依據(jù)設(shè)備回送的有關(guān)信息自動地調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序。當(dāng)USB設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動程序裝載后，主機應(yīng)用程序通過USB設(shè)備驅(qū)動程序與系統(tǒng)USBDI(USB Device Interface)進行通信，然后由系統(tǒng)產(chǎn)生USB數(shù)據(jù)的傳送動作。固件則是運行在外設(shè)接口芯片中的代碼，用于響應(yīng)各種來自系統(tǒng)的USB標(biāo)準(zhǔn)請求，完成各種數(shù)據(jù)的交換工作和事務(wù)處理。

固件架構(gòu)實現(xiàn)了與USB兼容的外圍設(shè)備所需的基本功能。經(jīng)過鏈接(Iink)最小的描述符表文件，并對該架構(gòu)作適當(dāng)?shù)男薷幕蛱砑硬糠执?，就可以?gòu)建出完全兼容的設(shè)備固件架構(gòu)。通過鏈接Cypress公司所提供的子程序，就有可能逐漸地構(gòu)建出完全兼容功能的設(shè)備。固件程序的流程如圖8所示。

4 結(jié) 論
基于FPGA和USB2．0的高速實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用計算機的USB接口作為數(shù)據(jù)傳輸接口。軟件設(shè)計工作包括MCU的固件程序設(shè)計、計算機上USB接口驅(qū)動程序設(shè)計、計算機上應(yīng)用程序設(shè)計等幾部分。MCU在FPGA和計算機之間起橋梁的作用，既要對USB接口進行控制，實現(xiàn)與計算機的通信，接受計算機的控制，又要對它與FPGA的接口進行設(shè)置和控制，還會與FPGA進行對話以實現(xiàn)對FPGA的工作模式進行設(shè)置。