冷佳鹏 ，刘文怡

（1.中北大学 电子测试技术国家重点实验室，山西 太原 030051；2.仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051）

随着工业测试设备待测参数性能的不断增多、数据速率不断加快，传统的数据采集系统已不能满足目前数据采集的实时性和可靠性要求。例如，单片机的时钟频率较低，软件在单片机中的顺序执行占用了大量时间，且单片机的内部逻辑资源和I/O资源有限，基于单片机的数据采集系统已不能满足目前工业上高采样速率、多采样通道的要求。而USB2.0总线的理论传输速度可达480 Mb/s，USB接口可以连接多个不同设备，支持热插拔；在软件方面，为USB设计的驱动程序和应用软件可以自动启动，无需用户干预；USB设备也不涉及IRQ冲突等问题，它单独使用自己的保留中断，不与其他设备争用PC的有限资源，为用户简化了硬件配置的繁琐过程[1]。现场可编程门阵列(FPGA)具有时钟频率高、其内部所有逻辑控制全部由硬件完成以及可靠性好等单片机无法比拟的优势，已经越来越广泛地应用于电子系统中[2]。由此，本文设计一种基于USB总线的数据采集系统，利用FPGA控制模/数转换芯片ADS8365进行模/数转换，再将转换后的数字信号通过USB接口快速上传至计算机[3]。

1 系统整体设计

本系统主要由信号调理电路、FPGA控制核心、A/D转换电路、FIFO缓存和USB接口组成。信号调理电路对输入的模拟信号进行预处理，使其能被ADS8365完整量化；FPGA负责接收所有的指令和控制信号，并控制ADS8365进行同步模/数转换，同时将转换后的数据发送到FIFO缓存；……