基于USB2.O的軌道電路信號車(chē)載采集分析系統

　　摘要：介紹了一種基于USB2.0的車(chē)載采集與分析系統，詳細設計了系統的硬件和軟件。硬件方面通過(guò)對CY7C68013的通用可編程接口(GPIF)控制邏輯的合理設計和芯片內部FIFO的有效運用，實(shí)現了在USB設備和主機之間大量數據的高速傳輸。軟件方面采用模塊化設計實(shí)現了信號的數字濾波、頻譜分析、波形顯示、存儲以及回放。

　　0 引言

　　近年來(lái)，隨著(zhù)鐵路建設的跨越式發(fā)展，對機車(chē)信號檢測的準確性和可靠性提出了越來(lái)越高的要求，傳統的手持式信號檢測系統已經(jīng)遠遠不能滿(mǎn)足需要，本文提出的車(chē)載信號采集系統采用數字信號處理(DSP)技術(shù)實(shí)現對機車(chē)信號波形的頻譜分析。利用可靠的硬件和軟件技術(shù)實(shí)

　　現機車(chē)信號檢測的實(shí)時(shí)性和高精度要求。系統采用USB總線(xiàn)接口有效地解決了傳統總線(xiàn)形式(如RS232、并口、ISA等)傳輸速度低、安裝繁瑣、易受機箱內環(huán)境的干擾、計算機系統資源限制等缺點(diǎn)，具有廉價(jià)、高速、支持即插即用、使用維護方便等優(yōu)點(diǎn)。

　　1 系統總體設計

　　本數據采集系統的設計主要分為硬件和軟件設計兩部分。其中硬件設計主要包括信號調理、A／D轉換、數據存儲、控制部分以及USB接口部分等實(shí)現內容。

　　系統軟件設計分為USBN件(Firmware)、USB設備驅動(dòng)程序以及主機應用程序三部分內容。在Windows操作平臺下，主機應用程序通過(guò)USB設備驅動(dòng)程序與系統硬件接口USBDI(USBDeviceInterface)進(jìn)行通信，然后由系統產(chǎn)生USB數據的傳送動(dòng)作。固件則是運行在接口芯片中的代碼，用以響應各種來(lái)自系統的USB標準請求，完成數據的交換工作和事務(wù)處理。系統結構框架圖如圖1所示。