通用組件實(shí)現(xiàn)基于USB的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　圖1是基于USB的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一種設(shè)計(jì)實(shí)例，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用一個(gè)采用通用元件的串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，例如D觸發(fā)器、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和移位寄存器。利用DLPDesign的DLP-USB245MFIFO-to-USB轉(zhuǎn)換器模塊，可以通過(guò)主機(jī)USB端口與外圍設(shè)備通信?？梢跃帉?xiě)自己的程序通過(guò)此模塊來(lái)讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)，或者從DLP網(wǎng)站上下載免費(fèi)的測(cè)試應(yīng)用軟件。此外，還可下載National Instruments（美國(guó)國(guó)家儀器有限公司）的LabView串行讀寫(xiě)虛擬儀器（VI）。

　　從主機(jī)將啞元數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入DLP-USB245M緩沖區(qū)會(huì)在模塊的RXF引腳處生成尖峰信號(hào)，這觸發(fā)D觸發(fā)器（74LS74的FF2）。觸發(fā)器的Q2引腳通過(guò)下拉其芯片選擇引腳啟動(dòng)MaximMAX187串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換周期。模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換周期結(jié)束將引起DOUT引腳電平由低到高的跳變，從而觸發(fā)另一D觸發(fā)器（74LS74的FF1）為從模數(shù)轉(zhuǎn)換器同一DOUT引腳讀取數(shù)據(jù)的串行時(shí)鐘脈沖生成選通脈沖Q1。74LS90二進(jìn)制計(jì)數(shù)器對(duì)串行時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)達(dá)到9時(shí)，計(jì)數(shù)器為串行時(shí)鐘重置選通脈沖，并通過(guò)重置FF1和FF2將芯片選擇信號(hào)變?yōu)楦唠娖?，從而結(jié)束模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采集周期。

　　系統(tǒng)在MAX187串行時(shí)鐘管腳的下降沿獲得數(shù)據(jù)，并在下一個(gè)串行時(shí)鐘的上升沿將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到74LS164串行并行移位寄存器中。MAX187需要9個(gè)串行時(shí)鐘脈沖來(lái)轉(zhuǎn)移8位有效數(shù)據(jù)。此電路僅使用12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的8位。如電路要求12位，則必須在二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的適當(dāng)輸出端連接所有的與非門(mén)，從而由第13個(gè)時(shí)鐘脈沖生成復(fù)位信號(hào)，同時(shí)必須使用更大的移位寄存器。

　　模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行并行移位寄存器中的并行數(shù)據(jù)，然后被DLP-USB245M的寫(xiě)入(WR)信號(hào)傳輸?shù)絺€(gè)人電腦。此操作是對(duì)74LS74的Q2中CS信號(hào)的補(bǔ)充。DLP-USB245M RXF引腳生成一個(gè)觸發(fā)器啟動(dòng)轉(zhuǎn)換周期并清除移位寄存器先前的數(shù)據(jù)。