基于FPGA的智能仪器远程控制系统设计

图4为FPGA读USB内部FIFO的仿真结果，DATA为模拟从USB口接到的数据，该数据已存在于USB芯片的FIFO中。FIFODATA为FPGA接到的数据，由上可以看出，FPGA可以将USB接受到的数据解析出来。
图5为RS 232与FPGA接口部分仿真结果。可以看出，由RS 232接收串行数据RXD已经转换为并行数据din。程序中是在一个有效字节结束后将其存入FIFO中，由图可以验证。图6顶层模块仿真图，为了验证由FPGA发出的数据能正确的接受到，先由FPGA内部发数据，然后通过RS 232的TXD端口发出，让RXD与TXD相连再接收，可以看出发出的数据可以被正确的接收回来并传向USB接口，说明时序正确。同理可以验证USB端的收发时序。

4 结语
本文采用FPGA实现了USB与RS 232间的接口转换及数据处理的功能。设计中先入先出存储器的运用解决了数据的缓存的和速率匹配问题，有限状态机的运用使得程序设计更加清晰可靠。该设计将复杂的信号运算集中在FPGA中完成，利用FPGA独特的并行处理能力，减小上位机工作量的同时，提高了系统运行速度。