基于FPGA和USB2．0的高速数据采集系统

3 软件设计

如图7所示，数据采集系统的软件设计包括3部分；CY7C68013的固件程序、Windows平台上USB设备驱动程序和应用程序。在Windows操作平台下，当有新的设备接入时，操作系统就会依据设备回送的有关信息自动地调用相应的设备驱动程序。当USB设备的设备驱动程序装载后，主机应用程序通过 USB设备驱动程序与系统USBDI(USB Device Interface)进行通信，然后由系统产生USB数据的传送动作。固件则是运行在外设接口芯片中的代码，用于响应各种来自系统的USB标准请求，完成各种数据的交换工作和事务处理。



固件架构实现了与USB兼容的外围设备所需的基本功能。经过链接(Iink)最小的描述符表文件，并对该架构作适当的修改或添加部分代，就可以构建出完全兼容的设备固件架构。通过链接Cypress公司所提供的子程序，就有可能逐渐地构建出完全兼容功能的设备。固件程序的流程如图8所示。



4 结 论

基于FPGA和USB2．0的高速实时数据采集系统，采用计算机的USB接口作为数据传输接口。软件设计工作包括MCU的固件程序设计、计算机上USB接口驱动程序设计、计算机上应用程序设计等几部分。MCU在FPGA和计算机之间起桥梁的作用，既要对USB接口进行控制，实现与计算机的通信，接受计算机的控制，又要对它与FPGA的接口进行设置和控制，还会与FPGA进行对话以实现对FPGA的工作模式进行设置。

作者：辽宁工程技术大学 李朋勃 张洪平 来源：《单片机与嵌入式系统》2009（9）