王秀莲 叶 伟, 吕 岩

(1.沈阳理工大学信息科学与工程学院，沈阳 110159；2.中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳 110016)

随着电子工业和计算机工业的飞速发展，数据采集系统在网络、通信及工业控制等领域得到了广泛的应用。同时对数据采集系统的设计要求越来越高，不仅要求接口简单灵活、实时性高，而且要求有较高的传输率[1]。在具有Profibus-DP总线运行监测、故障诊断、协议分析，更高级的协议认证测试功能的总线分析器中就需要对总线上的状态数据进行实时采集。面向工业现场总线Profibus-DP分析器主要用于Profibus-DP现场总线的诊断分析与维护。Profibus-DP总线分析器用于连接PC终端到Profibus-DP总线，其主要功能是完成Profibus-DP总线通信数据传输、通信服务映射、通信协议映射和行规映射[2]。Profibus-DP总线分析器具有主站的功能，DP主站侧重控制和通信，总线分析器侧重主站监测和配置。

笔者设计了一种基于FPGA和USB2.0的高速数据采集系统，采用FPGA作主控制器，通过AD控制模块接收来自现场总线上工作状态的信息数据，并根据需要对这些数据进行处理，然后通过USB接口模块将采集的数据经USB总线送入计算机显示，通过采集的数据波形分析总线上的运行状态，为Profibus-DP总线分析器实现高级功能提供可靠的基础。FPGA具有高时钟频率、运行速度快、效率高及组成形式灵活等优点，因此利用FPGA作主控制器对现场总线上的数据进行采集具有重要的价值。

目前具有类似功能的Profibus-DP主站设备中的控制器、缓存和通信控制器基本都是采用ARM+ASPC2协议芯片[3，4]和ARM+赫优通信模块[5，6]的解决方案。……