EZ-USB FX2接口在生物电信号数据采集系统中的应用
5．2 GPIF波形设计
EZ-USB FX2固件程序可指定某个波形为4个端点中的任意一个工作，GPIF将在接口产生使能信号和握手信号，将数据送入或送出端点FIFO。在本系统中，对 FPGA写命令时则通过FIFO Write实现；读取所采集到的数据时，则通过FI-FO Read实现。波形设计如下：
(1)图3为FIFO Write时序波形，用于向FPGA发送采集控制参数。S0为非活动状态，当WEN#置低时跳入S1状态，S2设为Next FIFO Data，依次将数据写入FPGA的寄存器中。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/195745.htm
(2)图4为FIFO Read时序波形，它描述了采集数据的读传输，S0为非活动状态，S1为读操作的引导状态并将REN#置低。当接收到FPGA发送的DataRDY=1 后，跳入S2。将S2设为FlowState，逻辑控制数据从FPGA中读出并操作REN#的状态，即当Tcxpire=1时，将REN#置高，跳入 IDIE状态。在FlowState状态下，WEN#置高，写使能关闭。
5．3 数据采集流程
程序开始，主函数调用TD_Init()和Gpiflnit()函数，初始化寄存器，并通过2个自动指针寄存器AUTOPTR1和AU-TOPTR2，把生成的GPIF波形程序调入器件的RAM，然后状态机开始运行，产生所设计的控制波形。采集参数下传后，FPGA解析参数，延时，EZ-USB FX2向FPGA发送读使能信号，开始采集数据，数据采集程序流程如图5所示。如果FP-GA返回DataRDY=1，在TD_Poll()函数中执行读取数据传输程序。完成该过程后，程序根据主机请求，开始自动上传数据。
6 结束语
基于FPGA控制电路、EZ-USB FX2高速传输的数据采集系统，可同时采集16位生物电信号；EZ-USB FX2采用GPIF接口模式，8051可不参与数据传输，以突破高速、全速下的传输模式，解决了外围设备和EZ-USB FX2接口之间存在的传输瓶颈问题：同时A／D转换脱离了EZ-USB FX2，而由FPGA完全控制，避免了直接上传时的数据丢失。该系统设计具有结构简单、数据不丢失且传输速率高等优点，因此在生物电信号数据采集中具有良好的实用价值和应用前景。
评论