USB 口数据采集分析管理论文 摘要：介绍了一种基于 DSP 的 USB 口振动、噪声信号采集分析系统构造方案，并对其各模块进行了分析，该方案完全实现了在系统编程和配置。针对 USB 模块详细介绍了 CYPRESS 公司的 EZUSB芯片，说明了其固件（Firmware）和驱动程序框架。 关键词：DSPUSBFPGACPLDFirmware 驱动程序 随着 DSP 芯片功能越来越强，速度越来越快，性价比的不断提高以及开发工具的日趋完善，广泛用于通信、雷达、声纳、遥感、生物医学、机器人、控制、精密机械、语音和图像处理等领域。作为计算机接口之一的 USB（UniversalSerialBus）口具有势插拔、速度快（包括低、中、高模式）和外设容量大（理论上可挂接 127 个设备）的特性，使其成为 PC 机的外围设备扩展中应用日益广泛的接口标准。本文设计并实现了基于 DSP 的 USB 口数据采集分析系统，该系统的 DSP 负责数据的采集和运算处理，处理结果通过 USB 口送计算机显示分析，其结构如图 1 所示。 该结构图中，CPLD 和 FPGA 实现模块接口，包括串并转换、8 位和 32 位数据总线间的转换、SRAM 等功能。采样结果经过CPLD 送至 DSP 运算处理（FFT 变换、相关分析、功率谱分析等）后，由 FPGA 和 USB 接口送至主控计算机存储和显示。计算机应用程序易于实现丰富的图形界面，具有良好的人机接口。 1 模数模块 本系统主要用于振动信号和噪声分析，要求采样精度高，采样频率不超过 100kHz。根据要求选用 CRYSTAL 公司的 CS5396。该芯片原本用于立体声采样，基于∑-Δ 结构，采样精度高，24 位分辨率，120dB的动态范围；采样频率32kHz、44.1kHz、48kHz、96kHz 可选；内部集成采样保持器、模拟低通滤波器、数字滤波器，同时还具有时采样功能；两路同时采样，串行输出，串行数据由 CPLD 转换成 24 位并行数据；由于该芯片量程是 4V，差分输入，所以模拟部分只需再加上简单量程放大电路即可。这样模拟电路十分简单，抗干扰能力强、精度高。 2DSP 处理器 选择 DSP 处理器时主要考虑其运算速度、总线宽度和性价比。本系统采样结构 24 位，最好选用 32 位 DSP；系统要进行实时信号分析、模态分析等，要求有较高运算速度，所以选用 TI 公司的 32 位浮点 DSP——TMS320VC33。该芯片采纳哈佛结构，6 级流水线操作，指令执行周期 7ns，外设包括一个 DMA 控制器和一个缓冲串口。 N 点复数 FFT 变换约做 2N×Log2N 次实数...
