基于ISP1581的USB数据采集系统的实现

基于ISP1581的USB数据采集系统的实现

数据采集广泛应用于信号检测、信号处理、仪器仪表等领域。目前，有各种数据采集卡或采集系统可供选择，但由于数据源以及用户需求的多样性，有时并不能满足要求。特别是在某些应用中，需要同时高速采集多个通道的数据，而且为了分析比较各通道信号间的相互关系，常常要求所有通道的采集必须同步。目前常用的数据采集卡是具有ISA总线、PCI总线等接口形式的A/D采集卡，虽然数据传输率很高，但是还存在整个系统笨重，缺乏灵活性，不能实现即插即用，不适合小型、便携设备应用等缺点。通用串行总线(USB)是为了解决日益增加的PC机外设与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而制定的一种串行通信标准。USB的出现很好地解决了以上问题。USB不仅具有快速的传输性能，而且USB协议本身具有其纠错能力，它的即插即用模式和易扩展性能都具有很强的发展前途和应用价值[1]。根据项目实际需求，本文设计了一种基于ISP1581的高速USB多通道数据采集系统，系统最高采样率每通道可达500 K字，并且具有增益控制调节、外触发同步采集等功能,目前该系统已成功地应用于某水下定位系统[2]。

　　1 系统硬件组成

　　如图1所示，系统由信号调理电路模块、A/D采集模块、USB数据传输模块三个部分组成。

　　1.1 信号调理电路模块

　　由于从传感器进来的信号一般都比较小(大约在微伏量级)，A/D无法直接对这些信号进行采集，需要通过信号调理电路模块对其进行放大，以满足A/D采集的量程范围。另外,由于信号容易受到外界噪声以及电噪声的干扰，通过信号调理电路所具有的滤波功能，可以滤除信号频带外的噪声。