USB接口的数模转换系统设计解析

接口具有向外供电的功能，因此这里采用USB接口的电源为PDIUSBD12芯片供电。

　　USB接口部分的电路原理图如图2所示。

　　AD558的数据总线连接到PDIUSBD12.AD558工作于0~+10V模拟电压输出模式。电容C9和C10用于改善输出波形。AD558采用单一的12V供电，不需要外接基准电压源。数模转换部分的电路原理图如图3所示。

　　在制作PCB的时候，应遵守高速USB印刷电路板的要求。为了达到较高的信号质量，需要采用4层板甚至6层板来布线。将USB芯片放置在信号层，并尽可能离GND层近些。

　　USB接口中的D+和D-用于高速的USB数据传输，因此这两根信号线直接影响USB接口电路的稳定性，在印制电路板布线的时候需要仔细布置。D+和D-的走线应尽可能短且相等，并且合理设置D+和D-的导线宽度和间距。D+和D-之间的差分阻抗应该为90W±10%.保证在D+和D-信号的下面是完整的GND层。中间断开的GND层将导致差分阻抗不匹配，并增加信号的干扰。

　　4 程序设计

　　上位机的程序在VisualC++6.0编译环境中进行设计，分为设备初始化、USB设备检测、输出电压三个部分，程序代码分别介绍如下。

　　4.1 设备初始化

　　需要先初始化USB设备变量、控制端点变量和线程变量。主要是在OnInitDialog（）函数中进行。代码示例如下：

　　4.2 USB设备检测

　　在程序中检测连接的USB设备，代码示例如下：

　　4.3 输出电压

　　用于从文本框中读取输入的电压值，然后转换为浮点数，接着转换成最接近的并行数据，最后通过自定义请求输出给USB设备。代码示例如下：

　　5 小结

　　本文通过一个完整的实例，讲解了如何使用USB接口芯片实现上位机控制D/A转换输出模拟电压。D/A转换器将数字信号转换成为模拟信号，可以利用成熟的数字电路技术实现控制，应用非常广泛。熟练掌握这种方法以后对于相关领域的设计工作十分有用。