[发明专利]基于USB3．0线材实现的数据传输方法、采集卡及系统

说明书

本申请公开一种基于USB3．0线材实现的数据传输方法、采集卡及数据传输系统，该方法包括：通过PCIE总线与主机通信并接收采集指令，经USB3．0高速信号线对发送至指定的传感设备；经USB3．0线材两组超速信号线对与指定的传感设备通信并接收传感器采集的数据；对接收的数据进行转换解析并经PCIE总线传输至主机。用于解决现有技术中主设备成本高昂难以普及等缺陷，基于现有的USB3．0线材，以将主机与传感设备之间的数据传输速度提高至10Gb/s，并降低传输设备的成本提高在普通设备上的适用性。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体是一种基于USB3．0线材实现的数据传输方法、采集卡及系统。

背景技术

目前能够实现10G通信的技术主要包括基于光纤实现的有线通信技术和基于USB3.1 Gen2实现的闪存通信技术；其中光纤通信适用于远距离传输，存在以下缺陷：

10G光纤本身成本高昂；光纤质地脆，机械强度差，光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术，分路、耦合不灵活，弯曲半径不能过小（20cm）使其在铺设过程中施工比较复杂；并且需要单独铺设电源线路。

闪存通信适用于近距离传输；USB3.1 Gen2通信，数据传输速度提升可至速度10Gbps。与USB 3．0（即USB 3.1 Gen1）技术相比，新USB技术使用一个更高效的数据编码系统，并提供一倍以上的有效数据吞吐率。它完全向下兼容现有的USB连接器与线缆，但由于主机端需要解析更为复杂的通信协议并提供更快速的编码率，导致对主机的传输控制器等硬件的计算能力要求很高，导致成本高昂，并且技术实施的难度较大，很难在广泛使用。

而USB3.1 Gen1通信技术虽然对于传输设备的要求相对不高，但仅能实现5Gb/s的传输速度，难于进一步提升传输速度。

发明内容

本申请提供一种基于USB3．0线材实现的数据传输方法、传感设备、采集卡及系统，用于克服现有技术中USB3.1 Gen2通信技术存在适用的传输设备成本高昂、难以在普通设备上实施等缺陷，基于现有的USB3．0线材，以将主机与传感设备之间的数据传输速度提高至10Gb/s，并降低传输设备的成本提高在普通设备上的适用性。

为实现上述目的，本申请提供一种基于USB3．0线材实现的数据传输方法，包括：

通过PCIE总线与主机通信并接收采集指令，经USB3．0高速信号线对发送至指定的传感设备；

经USB3．0线材两组超速信号线对与指定的传感设备通信并接收传感器采集的数据；对接收的数据进行转换解析并经PCIE总线传输至主机。

通过采用上述的技术方案，采集卡接收主机的采集指令，采集卡解析采集指令获得传感设备的地址或编号经USB3．0（即USB3.1 Gen1）高速信号线向该地址的传感设备发送采集指令，传感设备接收该采集指令后控制传感器采集数据，并经USB3．0线材发送，采集卡接收上述传感器采集的数据，进行转换解析并经PCIE总线传输至主机，上述方案中，采集卡与传感设备之间基于主机发出的采集指令进行单向指令通信，通过USB3.1 Gen1两组超速信号线（每根信号线实现5Gbps信号通信）共能实现10Gbps数据吞吐量通信；相对于背景中的相关技术，在采集卡只要采用简单的数据传输控制器，无需解析USB3.1 Gen2协议（相对于USB 3.1 Gen1协议更为复杂），此外采集卡可以通过此线材为设备提供电源，从而实现结构简单、成本相对较低、应用方便的技术效果。

优选的，所述通过PCIE总线与设备驱动器通信接收采集指令，经USB3．0高速信号线对发送至设备的步骤包括：

通过PCIE总线接收主机输出的采集指令；

根据采集指令配置数据接收通道、缓存并将采集指令由并行信号转换为串行信号后形成采集命令；

采集命令经USB3．0线材的高速信号通信线对发送至设备接收器。