杨传文，陈春俊

（西南交通大学机械工程学院，四川成都 610031）

0 引言

现代工业的快速发展，传统的数据采集方法已很难满足现代信息技术实时高效的需求。USB以其传输速度快、支持热插拔、即插即用、可扩展性强等优点[1]，广泛应用于人们生产、生活之中。USB2.0规范能够提供高达480Mb/s的传输速度，虽然USB3.0传输速度比USB2.0高，但现今应用仍以USB2.0为主，因此本文所述的数据采集系统采用USB2.0接口进行设计。

1 系统的总体设计

系统总体设计结构如图1所示，系统由信号调理电路、A/D 转换电路、DSP 主控制器、USB接口电路、PC 组成。总体来说本系统分为两大部分：数据采集部分和数据传输部分。 PC USB接口提供的5V 电压，能够满足系统需求。因此，系统电源由USB 接口提供，通过USB 供电还可以减少由于使用外接电源而引进的工频干扰。

图1 系统的总体结构图

TI 公司的28系列TMS320F28335 DSP 作为主控制器，但主控芯片内部程序空间和数据空间RAM 仅为34KB，明显不够用，因此外扩了一个256KB的RAM-IS61LV25616-12T。在外扩RAM中开辟2块512大小的数据缓冲区，用于对采集到的数据进行预存储。

2 系统的硬件设计

2.1 A/D转换电路设计

信号在进行A/D 转换之前，经过信号调理电路对信号进行预处理，用以减少干扰的影响，提高信号的信噪比。

A/D 转换电路采用美信公司MAX1320模数转换芯片。其片选信号CS 连接到主控制器的GPIO4；主控芯片的EPWM2B 信号与它的COVNST 相连，作为A/D 转换的启动信号，可以通过设置EPWM的频率值，实现已知固定频率的数据转换；EOC与ELOC 分别连接至主控芯片的GPIO7与GPIO16，用以产生主控制器的中断信号，通知主控制器读取并行数据线上的数据。……