[發明專利]一種基于USB總線的同步串行信號采集控制裝置

有效

• 申請號: 201710283077.8
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107145462B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 方雨虹;于碧涵;史治國;陳積明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

1.一種基于USB總線的同步串行信號采集控制裝置，其特征在于：包括USB總線標準采集裝置、串行通信接口采集裝置、同步串行信號接口裝置和采集裝置上位機；USB總線標準采集裝置和串行通信接口采集裝置均與同步串行信號接口裝置連接，向同步串行信號接口裝置發送時鐘信號并接收數據信號；同步串行信號接口裝置通過SSI端口與外圍設備連接；采集裝置上位機與USB總線標準采集裝置通過USB線連接，與串行通信接口采集裝置通過RS232或RS485總線連接，接收采集裝置發送來的模擬數據信號；

所述USB總線標準采集裝置包括USB總線傳輸模塊和USB接口，所述串行通信接口采集裝置包括串口傳輸模塊、RS232接口和RS485接口，USB總線標準采集裝置和串行通信接口采集裝置具有共用的FPGA模塊；所述同步串行信號接口裝置包括SSI信號采集模塊和SSI端口；

FPGA模塊分多路連接SSI信號采集模塊的多個SSI驅動芯片，每一路包括一路時鐘信號線和一路數據信號線；USB總線傳輸模塊以7根控制信號線和8根數據線和FPGA模塊連接；串口傳輸模塊中的RS232接口和FPGA模塊以兩根信號線連接，一路發送信號，一路接收信號；RS485接口和FPGA模塊以三根信號線連接，一路發送信號，一路接收信號，還有一路控制信號傳輸的方向；USB總線傳輸模塊由采集裝置上位機供電，其他模塊由電源模塊供電。

2.根據權利要求1所述的一種基于USB總線的同步串行信號采集控制裝置，其特征在于：所述的FPGA模塊以Xilinx公司的SPARTAN系列的FPGA芯片XC6SLX16為核心，SSI信號采集模塊采用的SSI驅動芯片為MAX490ESA芯片，USB總線傳輸模塊采用FTDI的FT232H接口芯片，串口傳輸模塊中的RS232接口采用MAX3232芯片，RS485接口采用MAX3485芯片，電源模塊采用TI公司的TPS54325PWP芯片。

3.根據權利要求1所述的一種基于USB總線的同步串行信號采集控制裝置，其特征在于：所述的SSI接口是兩個25針的90度DB母頭接口，外圍設備為絕對值編碼器；采集裝置上位機的接口包括一路USBMINIB型接口用于USB總線和上位機通信，一路9針的90度DB母頭接口用于RS232總線和上位機通信，一路3針的90度針座用于RS485總線和上位機通信。

4.根據權利要求1～3任一項所述的一種基于USB總線的同步串行信號采集控制裝置，其特征在于，采用所述同步串行信號采集控制裝置：

步驟1，采集裝置上位機和USB總線標準采集裝置或串行通信接口采集裝置通信，發送采集需要的控制信號到USB總線標準采集裝置或串行通信接口采集裝置；

步驟2，USB總線標準采集裝置和串行通信接口采集裝置發送同步串行接口的時鐘信號到同步串行信號接口裝置，同步串行信號接口裝置產生的數據信號通過采集裝置用USB總線標準或串行通信標準發送給采集裝置上位機。