基于ARM的高速數(shù)據(jù)采集卡

在手動采集方式下，TRIENO為低電平，TRIEN1高電平，當(dāng)緩存器為空即FWr_FUL為高電平，通過LabVIEW制作的界面控制QSTART為高電平時，F(xiàn)Wr_EN被拉高進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。當(dāng)緩存器滿時FWr_FUL被拉低，停止采集數(shù)據(jù)。

在輸入信號觸發(fā)方式下，TRIEN0和QSTART為低電平，當(dāng)緩存器為空即FWr_FUL為高電平，輸入信號電壓高于比較器的參考電壓時， TOUT被拉高，F(xiàn)Wr_EN被拉高進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。當(dāng)緩存器滿時FWr_FUL被拉低，停止采集數(shù)據(jù)。拉高TRIEN1后讀取緩存數(shù)據(jù)。

采集周期信號和輸入信號觸發(fā)方式相似，只是保持TRIEN1為高電平。在讀取緩存數(shù)據(jù)時．觸發(fā)信號到來后采集數(shù)據(jù)。

4 高速數(shù)據(jù)采集卡的軟件設(shè)計(jì)

4.1 基于μC／OS-II的USB驅(qū)動編程

μC／OS-II提供了多任務(wù)實(shí)時操作系統(tǒng)的內(nèi)核。在應(yīng)用該操作系統(tǒng)時，通常需要用戶自己編寫基于μC／OS-II的外圍器件驅(qū)動程序，以使外圍器件能在操作系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下更好地為用戶服務(wù)。為了使軟件可移植性強(qiáng)、易維護(hù)，筆者在編寫LPC2142 USB固件時綜合考慮USB協(xié)議、LPC2142 USB硬件條件，把驅(qū)動程序分為5層，如圖3所示。圖中的雙向線表示用戶軟件與USB固件之間存在著數(shù)據(jù)交換，單向線表示上層軟件對下層軟件的調(diào)用，這樣使得固件結(jié)構(gòu)分明。

擁有了USB驅(qū)動程序，用戶可在此平臺上完成用戶軟件所要實(shí)現(xiàn)的任務(wù)，如圖4所示。單向線表示主任務(wù)對讀寫任務(wù)的控制。主任務(wù)通過信號量控制讀／寫任務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對FIFO緩存器的讀和寫；雙向線表示各個模塊之間存在著數(shù)據(jù)交換。為了加快大量數(shù)據(jù)的收發(fā)，本程序把LPC2142USB的邏輯端點(diǎn)1作為控制命令的傳輸通道，把端點(diǎn)2作為數(shù)據(jù)的傳輸通道。