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USB2.0接口和DSP構(gòu)成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
摘要：介紹一個基于USB2.0接口和DSP的高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計及實現(xiàn)。該高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)采用TI公司的TMS320C6000數(shù)字信號處理器和Cypress公司的USB2.0接口芯片，可以實現(xiàn)高速采集和實時處理，有著廣泛 的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：USB2.0 CY7C68013 DSP 高速數(shù)據(jù)采集
隨著數(shù)字信號處理理論和計算機(jī)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)研究都需要借助于數(shù)字處理方法。進(jìn)行數(shù)字處理的先決條件是將所研究的對象進(jìn)行數(shù)字化，因此數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)日益得到重視。在圖像處理、瞬態(tài)信號檢測、軟件無線電等一些領(lǐng)域，更是要求高速度、高精度、高實時性的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)。現(xiàn)在的高速數(shù)據(jù)采集處理卡一般采用高性能數(shù)字信號處理器（DSP）和高速總線技術(shù)的框架結(jié)構(gòu)。DSP用于完成計算量巨大的實時處理算法，高速總線技術(shù)則完成處理結(jié)果或者采樣數(shù)據(jù)的快速傳輸。DSP主要采用TI或者ADI公司的產(chǎn)品，高速總線可以采用ISA、PCI、USB等總線技術(shù)。目前，使用比較廣泛的是PCI總線，雖然其有很多優(yōu)點，但是存在如下嚴(yán)重缺陷；易受機(jī)箱內(nèi)環(huán)境的影響，受計算機(jī)插槽數(shù)量的地址、中斷資源的限制而不可能掛接很多設(shè)備等。USB總線由于具有安裝方便、高帶這、易擴(kuò)展等優(yōu)點，其中USB2.0標(biāo)準(zhǔn)有著高達(dá)4800bps的傳輸速率，已經(jīng)逐漸成為計算機(jī)接口的主流。本文介紹一個采用USB2.0接口和高性能DSP的高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，主要是為光纖通信中密集波分復(fù)用系統(tǒng)的波長檢測與調(diào)整所設(shè)計的，也可以應(yīng)用于像圖像處理、雷達(dá)信號處理等相關(guān)領(lǐng)域。
1 高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)原理及器件選用
整個高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的硬件構(gòu)成為：高速ADC、高速大容量數(shù)據(jù)緩沖、高性能DSP和USB2.0接口。系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。
高性能DSP采用TI公司的TMS320C6000系列定點DSP中的TMS320C6203B；高速ADC采用TI公司的ADS5422，14位采樣，最高采樣頻率為62MHz；PC機(jī)接口采用USB2.0，理論最大數(shù)據(jù)傳輸速率為480Mbps，器件選用Cypress公司EZ-USB FX2系列中的CY7C68013；數(shù)據(jù)緩沖采用IDT公司的高速大容量FIFO器件IDT72V2113；程序存儲在Flash存儲器中，器件選用SST291E010。下面逐一介紹各個器件的主要特性。
（1）TMS320C6203B
TMS320C6203B是美國TI公司高性能數(shù)字信號處理器TMS320C6000系列的一種，采用修正的哈佛總線結(jié)構(gòu)，共有1套256位的程序總線、兩套32位的程序總線和1套32位的DMA專用總線；內(nèi)部有8個功能單元可以并行操作，工作頻率最大為300MHz，最大處理能力為2400MIPS；內(nèi)部集成了外圍設(shè)備
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