导　　师： 秦华标;宋宇峰

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着电子和计算机技术的迅猛发展,工业生产和科学研究领域对数据采集技术的要求日益提高,数据采集技术正在向采样精度更高、数据吞吐速度更快、灵活性更强和易于现场应用等方面发展,以USB2.0为传输接口的数据采集模块因其具有安装方便、易于扩展等优点而得到快速发展。而USB3.0总线的出现,使得USB总线在易于扩展、即插即用的优点上,同时具有高数据传输速率的优点,研究并利用USB3.0总线技术来开发新一代数据采集模块将具有很好的现实意义。本设计以便携式数据采集模块中的模拟前端电路和数据传输接口为主要研究对象,介绍模拟前端电路各功能块的作用和设计注意事项,简要分析USB3.0总线协议的特点,并在此基础上提出一种基于USB3.0接口的数据采集模块的设计方案。整个采集模块的设计分为三个部分,包含硬件、固件程序和上位机软件设计,实现模拟前端信号处理、数据采集与控制、USB3.0接口传输和数据显示等功能。采集模块硬件部分实现采集数据并将数据传送到USB3.0控制器CYUSB3014中,再通过USB3.0接口将数据传送给上位机软件进行处理。硬件部分主要包括模拟前端电路设计、FPGA采样控制和数据传输、USB3.0控制器及其外围电路设计和电源设计等,并阐述了硬件设计各功能模块划分和芯片选型的理由。USB3.0固件程序设计部分完成对CYUSB3014的编程,实现USB3.0枚举过程、采集数据传输、GPIF II接口通信和外围器件控制等功能。软件部分有USB设备驱动程序、采集模块驱动程序和用户界面程序。设备驱动程序为上位机软件与USB采集模块通信提供数据传输通道,采集模块驱动程序和用户界面程序采用LabVIEW语言完成,实现对采集模块的控制、数据接收和显示等功能。最后利用信号发生器和用户界面程序对设计的数据采集模块进行调试和性能测试,从测

关 键 词： 数据采集 信号调理

领　　域： []