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第十四届全国遥测遥控技术年会论文 基于USB2．0的遥测数据采集器研制 徐曼谌德荣 北京理工大学机电工程学院航天测试测控实验室北京100081 EⅧail：jerry0824日126．com s公司CY7C68013 摘要：本文介绍了基于USB2．0的遥测数据采集器的设计及实现。论文主要选用Cypres 该设备主要用于RS-4 出数据。 关键词：遥测；US82．O；RS-422A 1 引言 在完成箭上遥测设备的地面测试设备研制中。经常需要进行RS一422A接口与计算机标准接口的转换。在众多 计算机标准接口中，USB2．0接口具有传输速率高、电气连接方式简洁、不占用系统中断资源、即插即用等诸 多特点，是目前各种品牌台式计算机、便携式计算机均支持的标准接口。因此，开发基于USB2．0的遥测数 意义。 2硬件设计 2．1USB接口芯片介绍 遥测数据采集器USB接口芯片采用Cypress公司的Ez—USB 片上EZ_USB 216 第十四届全国遥测遥控技术年会论文 构如图I所示。 CY7C6801 图I 3芯片结构 据端点FIFO缓冲器。EPOIN＆OUT作为控制端点和EPIIN、EPIOUT都单独配有64Byte 端点为高带宽数据传输端点，共同使用4K 的大小。 中，设备上电时，CY7C68013通过I 配置外部程序存储器ROM，将程序固化到外部RoM中，上电后从外部ROM中自动执行。 CY7C68013与外设有两种接口方式；GPIF工作方式和SLAVE 接口工作主控制器，SLAVE 数据总线，可以方便地与各种外围接口及控制器进行无缝连接。 2．2电路设计 CPLD 完成RS-422A接口的电平接收和驱动。图2为采集器硬件结构图。 217 第十四届全国遥测遥控技术年会论支 图2采集器硬件电路结构图 EPM 如图2所示，主控制器CPLD TTLCLK由EPM 器与遥测设备之间数据传输的时钟；DS26LV32芯片输出端与EPM 后的数据信号发往EPM1270，由EPM1270将数据进行串并转换和转发。 CY7C68013采用SLAVE SLCS为SLAVE 写操作。FLAGB和FLAGC为可编程SLAVE 信号为USBIN数据包结束信号。在USB数据传输中，自动输入(AUTO 输包的大小时，主机才可通过USB 将PKTEND置为有效，也可手动强制执行USB 电路中使用外部EEPROM 218 第十四届全国遥测遥控技术年会论文 将通过IIC总线从EEPROM中加载固件程序。 设备供电有总线供电和自供电两种方式，并可通过跳线在两种供电方式之间切换。由于设备端功耗较小，通 常使用总线供电方式即可，当需要附加功耗较大的设备时，可以通过跳线方便地切换到自供电方式进行工作。 线长度差控制在2mm以内；由于CY7C68013发热量比较大，在该芯片下覆铜以增加散热能力。 3软件设计 软件设计内容包括：USB接口芯片固件程序、USB接口设备驱动程序和主机应用程序。 3．1USB接口芯片固件程序 设置芯片控制寄存器、端点配置寄存器，设置USB中断，列举设备，对控制端点进行监视等任务。当传输请求发 生时，固件程序对设置阶段数据包进行解析，调用相应处理代码完成对主机USB请求的应答。 固件程序采用C语言编写，由主程序、初始化程序，端点操作子程序程序，中断服务子程序等部分组成。 在工作时，主程序先调用初始化程序，然后循环调用端点操作子