基于USB的数据采集系统的设计与研究

GPIFINIT．C，其中只有一个Gpiflnit函数；他是GPIF模块的初始化函数，一般在TD Init函数中调用。这个函数是由Cypress公司提供的一个GPIF、Designer开发工具根据用户设计的波形生成的，用户不需要自己设计波形查询表，减轻了设计者的工作强度。DSCR．A51是描述表文件，负责LISB设备的描述工作，CY7C68013在上电后自动利用其中的VID和PID取代默认的VID和PID。

4．2驱动程序的编写

数据采集系统的设备驱动程序和应用程序都是设备的主机端程序。设备驱动程序是硬件和应用程序之间的桥梁，通过驱动程序，应用程序可以对硬件进行控制。该系统需要2个驱动程序，即通用驱动和下载固件的驱动。通用驱动完成与外设和用户程序的通信及控制；而下载固件的驱动则只负责在外设连接LISB总线后把特定的固件程序下载到FX2的RAM中，使FX2的CPU重启，模拟断开与USB总线的连接，完成对外设的重新设置。主机根据新的设置安装通用驱动程序，重新枚举外设为一个新的USB设备。

在本系统的驱动程序开发中，使用的开发工具是Jun-go公司的winDriver，他支持多种操作系统。winDriver开发的优点是用户不需要了解操作系统内部的具体工作机理，同时也不需要了解各个系统DDK(Developing orDebugging in Kernel)的开发工具，用户只需使用winDriv-er提供的开发平台，即可完成驱动程序的设计工作，剩下的底层细节由winDrivei内核统一处理。从而降低了对开发者编程能力的要求，同时也大大缩短了开发周期。下面就使用winDriver开发驱动程序的步骤做简要说明：

启动winDrivet。的Dri veiwizard工具；利用Driver--wizard检测硬件是否正常；在Driverwizard中选择所使用的开发环境，这里使用VC++6．0开发环境，并生成驱动程序代码；对生成的代码进行修改，使其符合系统的需要；在winDrivet环境的用户模式下，调试驱动程序；如果程序需要内核访问以提高驱动程序的效率，进入内核开发。

4．3 用户程序的编写

用户程序是系统与用户的接口，他通过通用驱动程序完成对外设的控制和通信。在编写用户程序时，首先要建立与外设的连接，然后才能实施数据的传输。启动采样后，为了保证不丢失数据，用户程序应该建立一个工作线程专门获取外设传来的数据。程序中主要用到2个API函数：CreateFile()和DeviceloControl()。CreateFile()取得设备句柄后，DeviceloControl()根据该句柄完成数据传输。程序框图如图5所示。

5 结 语

本文系统地介绍了基于USB接口的数据采集系统，完成了软硬件的设计工作。数据采集系统具有最大20 kS／s的采样速率，8位分辨率，采样精度小于1％，输入范围为一5～+5 V。在本数据采集系统的设计中，CY7C68013芯片灵活的接口和可编程特性简化了外部硬件的设计，提高了系统的可靠性，也利于PCB板的制作与调试。基于USB 2．0的数据采集卡可以即插即用，弥补了传统采集板卡插拔困难的不足。随着时代的进步，技术的发展，USB必将在更广阔的领域得到更深层次的运用。