摘要：利用ｅｚ－ｕｓｂ接口芯片ａｎ２１３１ｑ實(shí)現(xiàn)了基于ｔｍｓ３２０ｃ５４０９的水聲信號(hào)采集及混沌特性研究系統(tǒng)中的高速數(shù)據(jù)通信，提出了一種采用ｆｉｆｏ緩存芯片實(shí)現(xiàn)ａｎ２１３１ｑ與ｔｍｓ３２０ｃ５４０９的連接方法，深入研究了ｅｚ－ｕｓｂ序列接口芯片的固件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和用戶程序開(kāi)發(fā)過(guò)程。

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　�。酰螅饪刂破鞑捎猛ㄓ眠B接技術(shù)以實(shí)現(xiàn)與外設(shè)的簡(jiǎn)單快速連接，具有連接靈活、使用方便、速度快、擴(kuò)展能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使得其一些高速、高精度的信號(hào)采集領(lǐng)域中，　具有極大的應(yīng)用價(jià)值［１］。�。澹酰螅庑蛄行酒幔睿玻保常保袷牵悖穑颍澹螅蠊镜膬�(nèi)嵌微控制器的８０ｐｉｎ的ｕｓｂ接口控制芯片，它采用了一種基于內(nèi)部ｒａｍ的解決方案，允許客戶隨時(shí)不斷地設(shè)置和升級(jí)，不受端口數(shù)、緩沖大小、傳輸速度及傳輸方式的限制［２］。片內(nèi)嵌有一個(gè)增強(qiáng)型８０５１微控制器，與標(biāo)準(zhǔn)的８０５１相比，其速度快３倍。本文將ｕｓｂ控制器ｅｚ－ｕｓｂ２１３１ｑ用于基于ｔｍｓ３２０ｃ５４０９的水聲信號(hào)采集及混沌特性研究系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速傳輸。

　　１�。酰螅饪刂破髋cｄｓｐ的連接

　�。保薄　。幔睿玻保常保窈停簦恚螅常玻埃悖担矗埃沟挠布B接

　　在ｔｍｓ３２０ｃ５４０９和ｕｓｂ控制器ａｎ２１３１ｑ硬件連接中，采用ｆｉｆｏ（ｆｉｒｓｔ�。椋睢。妫椋颍螅簟。铮酰簟。螅颍幔恚┻B接方法，除了能確保ｄｓｐ和主機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸速度只受ｕｓｂ協(xié)議限制外，還能使ｕｓｂ控制器和ｄｓｐ之間的最大數(shù)據(jù)交換速度超過(guò)ｕｓｂ總線的速度。

　　由于ｕｓｂ控制器ａｎ２１３１ｑ內(nèi)嵌有加強(qiáng)型的８０５１處理器，可使用兩片ｆｉｆｏ（ｆｉｆｏ選用ｉｄｔ７２ｖ０２，它具有１ｋ×９位的內(nèi)存）可以實(shí)現(xiàn)ｕｓｂ控制器和ｄｓｐ之間的雙向通信。從ｕｓｂ控制器ａｎ２１３１ｑ或者ｄｓｐ傳輸?shù)臄?shù)據(jù)首先保存在ｆｉｆｏ中，然后再由ｄｓｐ或者ａｎ２１３１ｑ讀走，從而使得數(shù)據(jù)的傳輸不會(huì)出現(xiàn)堵塞情況，其硬件連接框圖如圖１所示。

　　圖１　　�。幔睿玻保常保窈停簦恚螅常玻埃悖担矗埃沟倪B接圖

　　１．２　　　　　　　�。幔睿玻保常保窈停椋洌簦罚玻觯埃驳倪B接

　　ｉｄｔ７２ｖ０２狀態(tài)信號(hào)有空（ｅｆ）、半滿（ｈｆ）和滿（ｆｆ），它們都在ｆｉｆｏ為低電平時(shí)有效。其與ａｎ２１３１ｑ的連接如圖２所示。

　　圖２　　�。幔睿玻保常保窈停椋洌簦罚玻觯埃驳倪B接圖

　�。保场　。幔睿玻保常保窈停簦恚螅常玻埃悖担矗埃沟能浖B接

　�。酰螅饪刂破鳎幔睿玻保常保窈停洌螅鹬g的軟件部分包括４個(gè)部分，分別是ｕｓｂ控制器ａｎ２１３ｌｑ對(duì)ｆｉｆ０１的寫(xiě)、ｕｓｂ控制器ａｎ２１３１ｑ對(duì)ｆｉｆ０２的讀、ｔｍｓ３２０ｃ５４０９對(duì)ｆｉｆ０１的讀、ｔｍｓ３２０ｃ５４０９對(duì)ｆｉｆｏ２的寫(xiě)。為了描述的方便，將ｆｉｆ０１的３個(gè)狀態(tài)信號(hào)分別稱為　、　和　，對(duì)應(yīng)ｆｉｆ０２的為　、　、　。

　�。ǎ保酰螅饪刂破鳎幔睿玻保常保駥�(xiě)ｆｉｆｏ１

　　當(dāng)ｕｓｂ總線上有數(shù)據(jù)要傳送至ｔｍｓ３２０ｃ５４０９時(shí)，�。幔睿玻保常保癫樵儭。簟o(wú)效，　ａｎ２１３１ｑ一次向ｆｉｆｏ１寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)包要小于或等于ｆｉｆｏ１容量的一半），而且ａｎ２１３１ｑ一次向ｆｉｆｏ１寫(xiě)入每一個(gè)字節(jié)時(shí)不需再查詢　。

　�。ǎ玻。簦恚螅常玻埃悖担矗埃棺xｆｉｆｏ１

　　ｔｍｓ３２０ｃ５４０９每次從ｆｉｆｏ１中讀入一個(gè)數(shù)據(jù)包，每讀一個(gè)字節(jié)前，ｄｓｐ需要查詢　，只有當(dāng)　無(wú)效（ｆｉｆｏ１不為空）時(shí)，ｄｓｐ才能進(jìn)行讀操作。

　�。ǎ常。簦恚螅常玻埃悖担矗埃箤�(xiě)ｆｉｆｏ２

　　當(dāng)ｔｍｓ３２０ｃ５４０９有數(shù)據(jù)要傳送至主機(jī)時(shí)，ｔｍｓ３２０ｃ５４０９把數(shù)據(jù)打包，每次向ｆｉｆｏ２中寫(xiě)入一包數(shù)據(jù)，方法與ｕｓｂ控制器ａｎ２１３１ｑ寫(xiě)ｆｉｆｏ１相同，惟一不同的是ｔｍｓ３２０ｃ５４０９查詢的信號(hào)是　。寫(xiě)完一包數(shù)據(jù)后，ｔｍｓ３２０ｃ５４０９通過(guò)操作控制字向ｕｓｂ控制ａｎ２１３１ｑ發(fā)一個(gè)中斷信號(hào)，ｔｍｓ３２０ｃ５４０９在寫(xiě)下一包數(shù)據(jù)時(shí)必須等到ａｎ２１３１ｑ應(yīng)答。ａｎ２１３１ｑ應(yīng)答的方法是利用ｔｍｓ３２０ｃ５４０９的外部中斷ｉｎｔ１中斷ｄｓｐ。

　�。ǎ矗酰螅饪刂破鳎幔睿玻保常保褡xｆｉｆｏ２

　　ｕｓｂ控制器ａｎ２１３１ｑ收到ｔｍｓ３２０ｃ５４０９發(fā)出的中斷信號(hào)，應(yīng)答ｄｓｐ后，從ｆｉｆｏ２中讀入一包數(shù)據(jù)，不用再查詢　。

　�。病。酰螅饨涌谲浖O(shè)計(jì)

　�。酰螅饨涌谲浖饕譃槿糠郑汗碳绦�、驅(qū)動(dòng)程序、主機(jī)應(yīng)用程序。主機(jī)應(yīng)用程序通過(guò)驅(qū)動(dòng)程