机电工程技术
２００８
年第
３７
卷第
０２
期
机电工程技术
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期
基于 ＣＹ７Ｃ６８００１ 的数据采集系统 ＵＳＢ 接口设计
袁海强， 徐宏海， 李 娟
（ 北方工业大学， 北京
１０００４１
）
收稿日期：
２００７－ １０－ １２
摘要：
ＵＳＢ
接口具有安装使用方便、易于扩展等优点， 因而在数据采集与传输领域得到广泛应用。本文提出了一种以
ＣＹＰＲＥＳＳ
公
司的
ＣＹ７Ｃ６８００１
为
ＵＳＢ
收发控制芯片， 以
ＴＩ
公司的
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２
为微处理器控制芯片的
ＵＳＢ
接口设计方案， 利用此方案完成
ＵＳＢ
设备的硬件连接及其驱动程序设计， 并成功应用于切削力数据采集系统。
关键词
： 数据采集；
ＵＳＢ
； 驱动程序
中图分类号
：
ＴＰ２７４
文献标识码：
Ａ
文章编号：
１００９－ ９４９２ （２００８） ０２－ ００４８－ ０３
１
引言
数据采集应用于现代工业生产的各个环节， 一般采用
基于
ＰＣ
内部总线的数据采 集 板 卡 （ 如
ＰＣＩ
总线、
ＩＳＡ
总
线
） ， 或采用具备外部通信总线 （ 如
ＲＳ２３２
，
ＲＳ４８５
） 方式
的内含
ＣＰＵ
的采集前端， 对各种数据进行采集。前者可扩
展性差， 后者数据易失真、传输速度慢， 在许多场合尤其
是便携式应用场合不适用。这些通用的采集方式不仅安装
麻烦、价格昂贵
， 而且易受计算机插槽数量、地址、中断
资源的限制， 无法挂接很多的设备； 同时在一些电磁干扰
性强的测试现场
， 难以专门对其做电磁屏蔽， 导致所采集
的数据失真。
ＵＳＢ
总线接口技术可以克服上述缺陷， 其优点有： 速
度快、设备安装和配置容易、易于扩展、能够采用总线供
电及使用灵活等
［
１
、
２
］
。
由于
ＵＳＢ
总线接口具有安装方便、高带宽、易于扩展
等优点， 并且目前市场上几乎所有的
ＰＣ
机都配备了
ＵＳＢ
接口， 所以已逐渐成为现代数据传输的发展趋势
［
３
］
。
２
硬件设计
２．１
芯片介绍
ＣＹ７Ｃ６８００１
是由美国
ＣＰＲＥＳＳ
公司开发的高速
ＵＳＢ
芯
片， 被设计用来同
ＤＳＰ
、
ＡＳＩＣ
、
ＦＰＧＡ
等外部控制器一起
工作以实现外设的
ＵＳＢ
功能。支持
ＵＳＢ２．０
协议， 可工作
于全速或高速模式。该芯片集成了
ＵＳＢ
收发器和
ＵＳＢ
串
行接口引擎 （
ＳＩＥ
） 两大功能， 具有
４ｋＢ
的
ＦＩＦＯ
空间， 可
选的
８
位或
１６
位数据线用于命令或数据的输入或输出。
芯片管脚分布如下：
ＳＣＬ
（
Ｐｉｎ２２
） 和
ＳＤＡ
（
Ｐｉｎ２３
） 用来连接串行
ＰＣ
总线
Ｅ
２
ＰＲＯＭ
；
ＤＰＬＵＳ
（
Ｐｉｎ１５
） 和
ＤＭＩＮＵＳ
（
Ｐｉｎ１６
） 是
ＵＳＢ
数据线，
连接到
ＵＳＢ
插座上；
ＦＤ０－ ＦＤ１５
为双向数据
／
控制信号线；
控 制 信 号 线 有
ＳＬＲＤ
、
ＳＬＷＲ
、
ＰＫＥＮＤ
、
ＩＮＴ＃
，
ＲＥＡＤＹ
、
ＦＬＡＧＡ／Ｂ／Ｃ
、
ＦＬＡＧＤ／ＣＳ＃
。
２．２
硬件电路设计
ＣＹ７Ｃ６８００１
工作于通用处理器模式， 与
Ｆ２８１２
接口情
况如下。
数据线： 直接连接
ＸＤ
［
１５
：
０
］ 。
地址线： 通过译码器连接到
ＸＡ
［
２
：
０
］ 。
读
／
写控制：
ＳＬＯＥ
和
ＳＬＲＤ
直接连接
ＸＲＤ
。
ＳＬＷＲ
直接连接
ＸＷＥ
。
片选信号：
ＣＳ
直接连接
ＸＺＣ０＆１
。
中断信号： 直接连接
ＸＩＮＴ１
。
状态信号：
ＦＬＡＧＡ
、
ＦＬＡＧＢ
、
ＦＬＡＧＣ
、
ＷＡＫＥＵＰ
通过
译码器由
Ｆ２８１２
读取。
具体电路如图
１
所示。
３
驱动程序设计
３．１
驱动程序介绍
从
ＰｎＰ
的角度， 有三种驱动程序： 总线驱动程序、功
能驱动程序、过滤器驱动程序。总线驱动程序服务于一个
总线控制器、适配器和电桥。总线驱动程序是必须的驱动
程序； 在一个机器上， 每个类型的总线有一个驱动程序。
微软为大多数通用总线提供了总线驱动程序。本文开发的
是功能驱动程序
［
４
］
。
３．２ ＷＤＭ
驱动开发工具的选择
开发
ＷＤＭ
驱动程序有两种方法， 一种利用微软提供
的
９８ＤＤＫ
和
２０００ＤＤＫ
驱动程序 开 发 包， 由于
ＤＤＫ
基于
研
究与开发
４８
