李文燕，郭 涛，徐香菊

(中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，中北大学电子科学与技术系，山西太原030051)

数据采集在信息处理系统中占有不可替代的地位，它是以传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的，主要研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等作业，具有很强的实用性。数据采集技术已经在雷达、通信、水声、遥感、语音处理、智能仪器、工业自动化以及生物医学工程等众多领域得到广泛的应用。数据采集器一般包括数据采集部分和数据处理传输部分。前者包括信号的滤波、放大、采样、保持、转换、存储等部分，后者包括数据读取、传输及微机接口部分。

1 系统结构及硬件电路设计

1.1 系统的结构框图及工作原理

本系统主要由四个模块构成:FLASH存储器模块、FPGA控制模块、USB接口控制模块及电源模块。如图1所示。

其工作原理是:FLASH模块存储数据，作为记录器的数据源;FPGA模块作为读数装置的控制器，读取FLASH的数据并传输给USB控制接口模块;USB控制芯片接收来自上位机的命令［1］，并与FPGA通信来执行用户需要的操作;电源模块为各模块提供稳定电源。

图1 系统总体结构框图

1.2 电源管理模块

本系统中芯片的工作电压有5 V、3.3 V、2.5 V。由于计算机的USB接口可以提供5 V电源，最大为500 mA的电流，对于此系统已足够，所以本系统的5 V电源直接由USB供电，并利用5 V电源经过电压调节器AMS1117调整出3.3 V 和2.5 V 电源。

1.3 FPGA 模块

本设计的FPGA采用XILINX公司的Spartan-2系列的XC2S50，包括FPGA配置电路和FPGA时钟电路及接口配置。……