[发明专利]一种数据采集与传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据采集系统，具体涉及种基于FPGA和LabVIEW的USB数据采集与传输系统。

背景技术

数据采集系统是计算机与外部联系的桥梁，也是计算机获得信息的中药途径，在现代科学研究和工业控制中发挥着越来越重要的作用。

在数据采集领域，传统的数据采集系统往往采用单片机、DSP等作为控制器，控制模数转换器，存储器、串行接口和其他外围电路 的工作。但由于计算机本身的指令周期以及处理速度的影响，其时钟频率较低，各种功能都需要软件的运行来实现，软件运行时间在整个采样过程中占有很大比例，效率较低，很难满足系统对数据采集系统实时性和同步性的要求。而基于DSP的数据采集系统，虽然处理速度很快，但成本较高，过于频繁的中断会使CPU的效率降低，相应速度变差。

发明内容

本发明旨在提供一种基于FPGA和LabVIEW的USB数据采集与传输系统。

本发明的技术方案在于：

一种数据采集于传输系统，本系统由FPGA芯片，ADC芯片、数字传感器、USB接口芯片以及液晶显示和驱动电路组成。

优选地，所述FPGA芯片型号为EP2C8。

优选地，所述ADC芯片型号为TLC2543。

优选地，所述数字传感器型号为DS18B20。

优选地，所述USB接口芯片型号为CH375。

本发明的技术效果在于：

FPGA在高速数据存储方面具有单片机和DSP所不具有的优点，采用FPGA设计数据采集系统系统开发周期短、集成度高、功耗低、工作效率高、时钟延时在ns级、可现场反复编程、编程配置灵活等一系列优点。

附图说明

    图1为本发明系统连接框图。

具体实施方式

一种数据采集于传输系统，本系统由FPGA芯片，ADC芯片、数字传感器、USB接口芯片以及液晶显示和驱动电路组成。所述FPGA芯片型号为EP2C8。所述ADC芯片型号为TLC2543。所述数字传感器型号为DS18B20。所述USB接口芯片型号为CH375。

EP2C8型号的FPGA具有8256个Les，36个M4K RAM,同时具有165个、888bit的PAM，PC终端和FPGA的通信由工作设备模式的USB接口芯片CH375来实现，他根据应用需要负责外部模拟量和温度值实时显示出来，同时为便于对比测试、扩展功能，单独加了一个LCD12864液晶显示模块。

USB控制器CH375具有通用的8位被动并行接口，在系统中，CH375就通过并行接口的D7~D0、RD#、wR#、cs#、A0直接挂接到FPGA的系统总线上。其中USB—DB[0．．7]被配置为双向10方式，可进行命令的写入以及数据的输入输出；USB_WR，USB_RD，USB—A0被配置为输出工作模式；USB_INT被配置为输入工作模式，并且采用电平触发。CH375通过UD+和UD-引脚与USBA型接头和USBB型接头相连，而PC机可以通过专用的USB连接线与USBA型接头和USBB型接头相连。

A/D转换芯片TLC2543具有3个控制输入端，即cs(片选)、输入/输出时钟(I/0 CLOCK)以及串行数据输入端(DATA INPUT)，采用简单的3线SPI串行接口可方便地与控制器进行连接。2个输出端，1个用于串行数据输出，1个用于指示AD转换结束。由于它的工作电压为5V，引脚输出为标准的TTL电平，为解决孔TLC2543的TTL电平和FPGA的LVTTL电乎不兼容现象，又单独设计1个单向电平转换电路。

DSl8B20可在3.3V电压下直接供电，其输出的数字量与FPGA兼容，可直接读取，并且采用单线接口方式实现双向数据通信，使用时除去VDD和GND，只需要连接一根线DQ和1个上拉电阻，方便稳定。