基于USB的数字接口测试系统的设计
发布时间：2020-07-18 15:02
【摘要】： 本文设计的基于USB的数字接口测试系统,结构轻巧简洁,携带方便,并利用计算机通用的USB接口配合底层软件驱动和上层应用软件提供测试和实时显示功能,在保证性能的同时降低了仪器成本。 本文主要阐述基于USB的数字接口测试系统的设计原理并提出设计方案。根据设计工作的重点和难点,文章着重阐述了可编程逻辑器件内的逻辑电路设计和USB接口部分的硬件工作原理与设计方案,并对与硬件密切相关的软件部分作了简要介绍。本文的主要内容包括: 1.课题的来源和意义,同时提出了课题的任务和目标;结合设计要求,分析了系统的硬件设计结构、供电方式,及软件设计框架。 2.数字接口测试系统各功能电路的设计原理与方案,重点讨论了信号源单元、采编模拟单元的逻辑电路,并对实现高速无间断数据采集和存储技术作了详细说明。此外,还着重对USB总线接口电路作了介绍,重点对EZ-USB FX2系列USB接口芯片及其工作原理作具体讨论。 3.针对测试系统的软件系统作一些阐述,并对系统的整体调试作简单叙述,总结在调试中出现的问题和解决方法。 经测试表明,该测试系统能满足某系列弹载数字接口设备的通信测试要求,并已得到实际应用。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP334.7
【图文】：
图 3- 6 简单双端口 RAM 读写时序.2.3 定时器与计数器设计在信号源单元的数据发送过程中，由定时器对数据帧的发送过程进行定，以实现按照帧周期循环将数据帧转换成指定形式的异步串行信号输出功数器则对发送过程的数据帧的数量进行计数，并将计数值作为待发送数据个数据（紧跟着帧头的一个数据）进行发送。设计中设计了 8 个定时器与计数器模块以实现对 8 个信号源单元模块的时控制和计数。这里以通道 1 的定时器与计数器为例进行详细的设计描述。1．定时器设计信号源单元模块 FPGA 的设计中采用的系统时钟频率为 29.4912MHz，而标要求中最小的帧周期为 5ms，即最大的帧频率为 200Hz，因此设计中可先频率进行适当分频，得到 200Hz 的时钟 T1，可进行 5ms 的定时，然后再根对 T1 进行相应的 2、4、5、6、8、20 和 40 分频，以产生 10、20、25、30、0 和 200ms 的帧周期。
beginif(counter==4'b1111) begin counter<=4'b0; sample<=1; endelse begin counter<=counter+1'b1; sample<=0; endenddefault: begin counter<=4'b0; sample<=0; endendcaseendelse begin counter<=counter; sample<=sample; endendend……该状态机在 LCR＝010 时的部分仿真波形如图 3-13 所示。
8013 属于 Cypress 公司的 EZ-USB FX2 系列产品[14]，它提供了对解决方案，占用更少的电路板空间，并缩短开发时间。它支持 12M和 480Mbps 的高速传输，可使用控制传输、中断传输、批量传输种 USB 传输方式，完全适用于 USB2.0，并向下兼容 U8013-100AI 的结构框图如图 3-23 所示。该结构图展示了芯片 CY特性，它将 USB 外围接口所需的各种功能如 USB2.0 收发器、串E：Serial Interface Engine）、增强型 8051 内核、I2C 总线接口以及（GPIF：General Programmable Interface）包装成一精简的集成电示，集成的 USB2.0 收发器连接到 USB 总线中的 D+和 D-差动数据串行数据的译码、编码、错误纠正及位填满与 USB 所需的信号水SB 外围接口传送与接收数据位。这样用户在编写 8051 固件代码虑 USB 的传输协议了。
本文编号：2761048
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP334.7
【图文】：
图 3- 6 简单双端口 RAM 读写时序.2.3 定时器与计数器设计在信号源单元的数据发送过程中，由定时器对数据帧的发送过程进行定，以实现按照帧周期循环将数据帧转换成指定形式的异步串行信号输出功数器则对发送过程的数据帧的数量进行计数，并将计数值作为待发送数据个数据（紧跟着帧头的一个数据）进行发送。设计中设计了 8 个定时器与计数器模块以实现对 8 个信号源单元模块的时控制和计数。这里以通道 1 的定时器与计数器为例进行详细的设计描述。1．定时器设计信号源单元模块 FPGA 的设计中采用的系统时钟频率为 29.4912MHz，而标要求中最小的帧周期为 5ms，即最大的帧频率为 200Hz，因此设计中可先频率进行适当分频，得到 200Hz 的时钟 T1，可进行 5ms 的定时，然后再根对 T1 进行相应的 2、4、5、6、8、20 和 40 分频，以产生 10、20、25、30、0 和 200ms 的帧周期。
beginif(counter==4'b1111) begin counter<=4'b0; sample<=1; endelse begin counter<=counter+1'b1; sample<=0; endenddefault: begin counter<=4'b0; sample<=0; endendcaseendelse begin counter<=counter; sample<=sample; endendend……该状态机在 LCR＝010 时的部分仿真波形如图 3-13 所示。
8013 属于 Cypress 公司的 EZ-USB FX2 系列产品[14]，它提供了对解决方案，占用更少的电路板空间，并缩短开发时间。它支持 12M和 480Mbps 的高速传输，可使用控制传输、中断传输、批量传输种 USB 传输方式，完全适用于 USB2.0，并向下兼容 U8013-100AI 的结构框图如图 3-23 所示。该结构图展示了芯片 CY特性，它将 USB 外围接口所需的各种功能如 USB2.0 收发器、串E：Serial Interface Engine）、增强型 8051 内核、I2C 总线接口以及（GPIF：General Programmable Interface）包装成一精简的集成电示，集成的 USB2.0 收发器连接到 USB 总线中的 D+和 D-差动数据串行数据的译码、编码、错误纠正及位填满与 USB 所需的信号水SB 外围接口传送与接收数据位。这样用户在编写 8051 固件代码虑 USB 的传输协议了。
【引证文献】
相关硕士学位论文 前3条
1 杨才远;浮标基海量数据高速传输技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张君怡;USB数据传输技术研究及其应用[D];中北大学;2010年
3 惠兰;基于USB2.0传输技术的研究及其应用[D];中北大学;2011年
本文编号：2761048
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