USB接口的数据采集卡原理图

  USB作为一种新的扩展接口,主要致力于计算机-电话一体化和应用类消费产品。它的数据传输率比标冲串/并口高。USB总线具有时分复用的特点,多个不同速度的USB外设能够最终靠集线器同时连接到同一台计算机的同一个USB口上,在USB总线带宽允许的情况下,多个外设可以同时工作而不相互影响。USB传输速率适用于中、低速外设。高速模式下,USB支持实时的视频、音频和压缩的视频数据传输。     在视频会议和可视电话等多媒体应用中,具有数字接口摄像系统(CAMERA)是其关键的部件。它完成视频图像的采集、处理,并通过数字接口把信号送进计算机显示,作进一步处理。1 USB数字摄像系统原理 1.1 USB简

  原理图包括FPGA,TMS320C6713,该图经过验证是正确的。能够采集CCD数据,包括USB接口,串口等,连接到计算机

  便携式心电图设备的出现使心电信号能够在更多场合进行采集,它既能轻松实现可移动化,又可以实时的对心电信号做多元化的分析。通过内置大容量存储器件能够对患者进行长时间的实时监护,并记录患者的心电数据,通过USB接口与PC机进行数据传输,以提交到专业医疗机构做进一步分析和诊断。

  【方案介绍】本图像数据采集卡作为整个控制卡的一部分,能应用在图像数据采集、语音数据采集等领域。其采用德州仪器TMS320VC5416 DSP作为处理器, Lattice公司的ispMACH系列LC4256V CPLD作为系统间逻辑控制,板载4Mbit NORFLASH及32M NANDFLASH,并带有隔离RS485工业总线 USB器件,可通过USB供电及传输数据。 本图像数据采集卡的系统基本结构如图。通过外置工业CCD摄像头模块,可以将视频信号例如包含有图像信号、行同步信号、行消隐信号、场同步信号、场消隐信号等模拟数据通过AD芯片转为数字信号。为实现SRAM 中数据地址的同步,将A/D 转换的数字信号送往CPLD 进行缓冲,然后送SRAM 供DSP 读取:DSP 通过查询和中断方式,监控CPLD 发出的中断信号,一旦接收到CPLD 发出的中断信号,DSP 读取某路的数值并与初始数据比较,根据比较结果继续向CPLD发送控制信号,如果此时的控制信号为采集完成信号,则DSP 在通知CPLD停止采集的同时,延时一段时间后再读取SRAM,然后在内部进行图像数据处理,将处理结果放在NANDFLASH存储器中。 本图像数据采集卡板载4Mbit 的NORFLASH芯片,可拿来存储5416 DSP程序,让系统从NORFLASH上运行。 本图像数据采集卡搭载的DSP数字信号处理器为TMS320VC5416,它主要负责图像处理部分,包括图像预处理、分割、特征提取等环节。图像预处理主要是经过图像增强和图像恢复,降低噪声对图像的影响,提高图像的质量。根据图像区域内部特征或属性进行图像分析,采用边缘检测等技术将图像分割为若干个有意义的区域,获取区域特征描述,进行图像分类或分离、图像识别,本图像数据采集卡统主要使用在在对图像质量以及实时性要求不高的场合,优点是开发周期短,价格实惠公道。 德州仪器TMS320VC5416 DSP是德州仪器定点C5000系列新产品中的经典产品,它具有高达120MHZ/160MHZ的主频,8M FLASH存储器,128K RAM。它是基于先进的改进哈佛结构的16 位定点DSP,拥有一条程序总线和三条数据总线MHZ型号,采用多层板设计,数据接口皆采用光耦隔离,实现了高速通信的抗干扰设计。 下面描述一下该数据采集卡的电源设计的具体方案: 电源方案框图如下: 由于TMS320VC5416 DSP内核采用1.6V供电,外部采用3.3V供电,而对于LC4256V及NORFLASH、 NANDFLASH、PDIUSBD12和光耦皆用3.3V供电,MAX3487和MAX3486采用5V电源,考虑到5V可以用USBBUS本身提供,所以在设计板卡时,需要额外提供两种电源。经过几天的选型,后来选择了这款德州仪器的TPS767D301双LDO电源芯片,这个芯片是TI专用于DSP系统中需要双电源供电的电源方案。 它的主要特征如下:◆带有可单独供电的双路输出,一路固定输出电压为3.3V,另一路输出电压能调节,范围为1.5-5.5V; ◆每路输出电流的范围为0-1A; ◆电压差大小与输出电流成正比,且在最大输出电流为1A时,最大电压差仅为350mV; ◆具有超低的典型静态电流(85μA),器件无效状态时,静态电流仅为1μA; ◆每路调整器各有一个开漏复位输出,复位延迟时间为200ms; ◆ 28引脚的TSSOP PowerPAD封装形式可保证良好的功耗特性; ◆工作时候的温度范围为-40℃-125℃,且每路调整器都有温度自动关闭保护功能。 它的各功能引脚如下: 俗话说,好马配好鞍,这个芯片当时采购价格还是蛮高的。下面是电路原理图和实物图片。 板卡电源部分实物: 板卡局部实物图: 在TI WEBENCH工具中,集成了【FPGA/uP】选项工具,选择对应好的控制器件后,可以直接得到一个针对此器件的电源方案,可谓非常省事。下面我们就用这个工具,重新来设计一个针对TMS320VC5416的电源方案。 【TI WEBENCH方案设计】下面是利用TI WEBENCH工具生成TMS320VC5416芯片方案的过程: 步骤一开启设计首先点击工具图标左上角的【FPGA/uP】及红色字体【Up Architect】,这里选择处理器电源为:【TI】如下图: 说明:在这个架构工具中,TI将FPGA和uP集成在一块,DSP属于【Up Architect】。 步骤二选择TMS320VC5416芯片开启设计点击上面的【开启设计】后,系统会载入FLASH界面,并出现一个型号选择界面,这里面全是德州仪器公司的产品,从AM335系列、MSP430系列,DSP系列都有,不过只有其公司产品的部分型号,在里面找到一个【TMS320VC5416PGE160】这一项

  摘要:介绍了基于USB接口的心电信号数据采集系统,给出了该系统的硬件组成原理及软件设计方法。由于该系统使用了高性能的USB专用芯片CY7C64613,因而具有使用起来更便捷、即插即用等特点。与笔记本电脑相连即可构成移动式心电信号检测分析仪器,具有较高的实用推广价值。 关键词:USB;心电;数据采集1引言心电信号是最广泛的临床检查项目之一。心电信号数据采集系统是心电信号检查的核心部件,它能在较强的噪声背景下,通过电极将0.05~100Hz的微弱心电信号检测出来,然后经放大、A/D转换后送入计算机做处理。计算机的使用使得该系统在信号分析、储存、打印等方面比传统的心电图机有着非常明显的优势。但采集

  摘要:通用串行总线(USB)作为一种新的微机总线接口规范,具有便捷、易扩展、低成本、低干扰等特点,很适合作为主机和外设之间的通信接口。本文介绍基于USB总线的数据采集设备的开发方法,包括硬件设计、Firmware(固件)设计、基于Windows驱动程序模型(WDM)的设备驱动程序设计以及应用软件的设计,同时还介绍基于USB的远程数据采集系统。 关键词:USB 软件狗 加解密技术 反破解在工业生产和科学技术探讨研究过程的各行业中,常常要对各种数据来进行采集,现在常用的采集方式是在PC机或工控机内安装数据采集卡,如A/D卡及422卡、485卡、采集卡不仅安装麻烦,易受机箱内环境的影响,而且由于

  本文介绍了一种基于SOPC和USB2.0接口的高速数据采集系统及其虚拟仪器的设计方法。

  USB是由Intel、Compaq、Microsoft等七家著名的计算机和通信公司于1994年推出的通用串行总线。它具有传输速度快、连接灵活、支持热插拔等优点。已在PC机的多种外设上得到普遍应用,并成为视频数据采集及传输的重要发展趋势。因此开发基于USB的红外视频采集系统,具备极其重大意义。本文论述了通过USB接口采集数字视频的软、硬件设计。总系统分为三部分:采集电路、USB接口电路以及主机显示。系统使用FPGA来完成数字图像的采集和缓存;USB接口采用DMA方式,由接口芯片ISP1581和单片机P89C61X2来完成;主机显示端采用DirectX技术实现视频显示。 文中详细讨论了USB接口的实现、固件编程和DirectX视频显示等技术,并给出了系统的原理图、PCB图、关键代码与流程图。该系统能实现红外数字视频实时采集、传输与显示。

  采用CYCLONE IV FPGA ,板载DDR2进行数据缓存,采用USB3.0高速数据传输接口,进行数据高速采集传输处理!

  小电脑MT6797 联发科X20开发板问世已久,可是有关MT6797 联发科X20开发板的设计资料少之又少。因此特来分享该X20开发板应用指南/原理图/PCB布局图等,尤其是软件/硬件方面的操作指南,供网友以学习参考。该MT6797 联发科X20开发板采用MT6797为核心芯片,支持双频交流Wi-Fi和蓝牙无线通信,GPS位置数据采集,提供2*USB 2.0、1*micro USB 2.0、40针+60针高速连接器、16针模拟扩展连接器和HDMI Type A接口。MT6797 联发科X20开发板实物截图: MT6797 联发科X20开发板PCB布局图截图: MT6797 联发科X20开发板使用指南资料截图:

  本文介绍了一种基于USB总线的数据采集系统的设计方法,采用PHILIPS公司的USB接口芯片PDIUSBD12与单片机AT89C51进行通信,并和PC机通信而编制出友善的设备应用程序。该系统用传统的USB总线串行总线,通过对USB协议和设备构架的充分理解,对以单片机89C51和USB接口芯片PDIUSBD12为主的数据采集系统来进行了硬件设计和软件编程,并在此设计的基础上给出相应的原理图。硬件设计主要解决的是PDIUSBD12和ADC0809与单片机之间的接口电路问题,软件编程大致分为三部分:一是为满足D12在USB上的最大传输速率而编写的固件程序;二是在PC机中的Windows 2000工作环境下编写USB设备驱动程序;三是充分了解D12的基本功能特点,并编写出应用程序。通过该数据采集系统,我们大家可以对USB协议有很深刻的理解,对D12接口芯片有很熟练的应用,能更好领悟USB接口的优势。

  图像信号的采集和处理在科学研究、工农业生产、医疗卫生、公共安全等领域得到了愈来愈普遍的应用,而这些工作都需要一套高速的图像系统来完成。同时图像采集也是进行图像处理、图像压缩、图像识别的基础,所以图像采集系统的研制有着重要的现实意义和价值。要对图像进行采集就需要一种高速的,能进行长时间、大吞吐量数据传送的计算机接口。USB 2.0接口就是一种符合图像采集要求的计算机接口。同时USB接口还具有支持热插拔、占用系统资源少、易于扩展、使用起来更便捷等优点。当前,计算机的许多外围设备都采用了USB接口来实现与计算机间的数据通信。 本课题“基于USB和FPGA的图像采集、存储系统研究”,就是要设计一套高速的图像采集、存储、传输系统,通过FPGA控制图像的采集,把数据存储到FLASH中,当需要查看数据时,通过该系统上的USB2.0接口来实现高速的数据传输,将数据送到计算机中进行储存或显示。在本课题中,设计了图像采集系统的硬件电路,制作了PCB板,并对图像采集系统的软件部分进行了开发。该图像采集系统由五大部分所组成:CMOS图像传感器(OV7620)电路、FPGA(EP1C6T144C8)控制电路、高速缓存(AL422B)电路,FLASH存储器(K9F1208)电路、基于USB2.0(CY7C68013)接口的数据传输部分。在硬件设计方面,论文提出了图像数据采集系统总体方案,设计了图像采集系统的工作原理,介绍了采集系统中用到的主要芯片以及系统硬件电路中主要模块的设计、FPGA内部逻辑设计和PCB设计等内容。在软件设计方面,论文讲述了采集系统的FPGA程序的设计开发过程;还在USB2.0协议的基础上提出了采集系统的CY7C68013固件程序的设计思路。在完成采集系统固件程序开发的基础上,论文对固件程序中主程序、初始化函数、端点配置以及GPIF接口设计等内容做了论述。WDM驱动程序是实现访问和控制硬件的软件接口,应用程序为用户更好的提供界面并最终将USB数据传输的结果提供给用户,论文叙述了采集系统的USB接口WDM驱动程序和应用程序的开发。论文实现了从FPGA到计算机的数据传输,并给出显示数据传输的结果。

  设计一个上位机软件实现对采集系统数据的传输、存储、分析、绘制曲线图等功能。配合硬件系统,该软件还具有设备复位、Flash坏块检测、Flash擦除等功能。上位机软件采用VB编写主控程序,在VB中调用Matlab绘制数据曲线。文中详细的介绍了基于FT245BM的USB2.0与上位机的通信原理,VB与Matlab之间的数据传递机制等关键技术。该软件已成功地用于多种采集系统的数据传输和数据处理。实验表明:该软件执行效率高、数据分析和曲线绘制速度快,适用于通用的数据采集系统。

  提供优秀完整论文;可运行的上位机软件和上位机源代码;下位机硬件设计PCB原理图、制板图、所需的元件;下位机微处理器和数据采集程序;答辩PPT;中英文文献翻译。附件中提供了联系方式,有意者欢迎与我联系和进一步交流学习。

  附件内容为基于M453VG6AE的CAN转USB转接板项目设计报告及成果文件。 CAN转USB设备电路功能概述: 本设计考虑将传输距离较远的CAN总线技术与即插即用的USB接口技术相结合,即利用USB接口方便的实现CAN总线和主机的连接,从而有力的扩展了CAN总线的监控和管理功能,扩大CAN总线的应用场景范围。 本方案通过基于M453VG6AE丰富外设接口而设计的CAN转USB转接卡。PC机等含有标准USB外设接口的设备能通过CAN转USB转接卡连接至CAN网络,从而进行车辆、工业控制、智能小区、工业控制等CAN网络领域中的数据采集与数据处理,进而方便管理和测试CAN设备,扩展CAN总线全速接口,CAN支持CAN2.0 A和B标准。本方案是利用集成的USB接口和CAN接口实现总线协议的转换,方便实用。利用外设编写驱动程序,同时加上CAN接口芯片就组成了CAN网络的连接通道。PC机软件采用LabView来实现,可视化编程简单容易实现。 说明:由于LabView需要LabView环境才能运行,所以要安装程序,单一生成的程序不能直接运行。 LabView运行截图图: CAN转USB转接卡电路设计实物图: 上图中,标注部分说明如下: 1:NuEDU-SDK-M451开发板和外围连接电路,包括usb接口,串口,CAN总线个,包括CAN接口,串口等 4:TJA1050 CAN 接口转接卡两个,供电电压5V。 视频演示:

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