USB數(shù)字I-O模塊硬件設計.pdf

1、USB數(shù)字I/O模塊實現(xiàn)了高速數(shù)據發(fā)送和采集，以及深度存儲控制和觸發(fā)功能。它不僅能夠向被測設備快速發(fā)送不同模式的激勵信號，還可用不同的方式快速采集被測設備返回的數(shù)據。本設計研制的USB數(shù)字I/O模塊，實現(xiàn)了64通道獨立雙向輸入輸出，并帶有存儲功能，每個通道的最大存儲深度為512kbits，數(shù)據傳輸速率最快可達50MHz。數(shù)據發(fā)送模式多樣，可為單次、循環(huán)、離散電平發(fā)送數(shù)據。在觸發(fā)方面實現(xiàn)了上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)、隨機觸發(fā)。文章重點從硬件電

2、路的搭建、數(shù)字邏輯電路的設計兩個方面，對USB數(shù)字I/O模塊的硬件設計做了詳細的介紹。完成的主要工作有以下幾個方面：
　　1.硬件電路設計。重點論述了USB接口電路、控制器電路、數(shù)據存儲電路、雙向電平轉換電路的設計。并對印制板繪制過程中遇到的問題進行了分析總結。在USB總線接口電路中，采用技術成熟的USB接口專用芯片，增強了數(shù)據傳輸?shù)姆€(wěn)定性、可靠性，降低了成本。
　　2.數(shù)字邏輯電路設計。USB數(shù)字I/O模塊的關鍵在于對外部

3、多片存儲器的快速讀、寫操作。在可編程邏輯器件內部，利用硬件描述語言構建嚴謹?shù)臄?shù)字邏輯電路，實現(xiàn)了對多片外部靜態(tài)存儲器各種模式的讀、寫操作。重點對時鐘電路模塊、數(shù)據發(fā)送模塊、數(shù)據采集模塊、計數(shù)器模塊的設計進行了詳細的闡述，實現(xiàn)了不同數(shù)據量、不同頻率、不同模式的數(shù)據發(fā)送和采集。
　　3.軟、硬件聯(lián)機調試驗證所有功能和各項指標。測試結果表明，USB數(shù)字I/O模塊工作正常，上位機可以良好的控制I/O模塊，實現(xiàn)了所有功能并滿足各項指標要求，