[发明专利]基于FPGA和USB总线的高速数据采集与传输方法

摘要

基于FPGA和USB总线的高速数据采集与传输方法，在模数转换模块、FPGA模块、缓存模块和USB传输模块共四个模块的基础上向上位PC计算机进行数据采集与传输：1)模数转换模块实现将输入的待采集信号转换为数字信号的功能，模数转换模块接受外部输入的待采集模拟信号和来自FPGA模块的采样时钟输入信号，模数转换模块将转换后的数字信号数据输出给FPGA模块；2)FPGA模块完成将所述数字信号数据缓存到片外的DDR SDRAM的任务；3)缓存模块用于缓存模数转换模块输出的数字信号数据；4)USB传输模块将存储于缓存模块中的数字信号数据与FPGA模块的处理器协同工作，将数据传输到主机。

主权项

1，基于FPGA和USB总线的高速数据采集与传输方法，其特征是在模数转换模块、FPGA模块、缓存模块和USB传输模块共四个模块的基础上向上位PC计算机进行数据采集与传输：1)模数转换模块实现将输入的待采集信号转换为数字信号的功能，模数转换模块接受外部输入的待采集模拟信号和来自FPGA模块的采样时钟输入信号，模数转换模块将转换后的数字信号数据输出给FPGA模；2)FPGA模块完成将所述数字信号数据缓存到片外的DDR SDRAM的任务，并通过构建以FPGA模块的处理器为核心的片上嵌入式系统与USB模块协同工作将数据转移到PC机上；FPGA模块接受来自模数转换模块的数字信号数据，通过FPGA内建的异步数据FIFO和DDR控制器将数据缓存到缓存模块内，缓存模块是片外的DDR SDRAM存储器，3)缓存模块用于缓存模数转换模块输出的数字信号数据；缓存模块是由两片32MB的DDR SDRAM存储器构成的乒乓存储结构，FPGA模块内部的DDR控制器部分负责对该存储器件的读写操作，将数字信号数据暂存于缓存模块；缓存模块内乒乓存储结构单片存储器的数据存满后，触发FPGA模块的处理器为核心的片上嵌入式系统控制器的程序将缓存模块内数据转移到USB控制器的内部RAM中；4)USB传输模块最终将存储于缓存模块中的数字信号数据传输到PC机：USB传输模块响应主机发出的USB传输命令，与FPGA模块的处理器协同工作，将采集到的数据传输到主机。