基于USB接口和DSP的飞机防滑刹车测试系统设计（2） Windows, 控制器, 单片机, 通用, 接口

yuyang911220

2.3 USB通信电路设计

CH375为国内自主研发的新型USB接口芯片。它支持3.3V和5V供电，支持全速USB设备接口，兼容USBV2.0；提供一对主端点和一对辅助端点，支持控制传输、批量传输、中断传输；具有省事的内置固件模式和灵活的外部固件模式。内置固件模式下屏蔽了相关的USB 协议，自动完成标准的USB 枚举配置过程，完全不需要本地端控制器做任何处理，简化了单片机的固件编程； 通用的8 位并行数据总线控制简单，采用4线控制：读选通、写选通、片选输入、中断输出；通用Windows 驱动程序提供设备级接口；体积小，采用SSOP-28 封装。

与DSP的接口连接如图5所示。CH375的8位并行接口直接与DSP的数据线低8位相连。/WR 和/RD分别与DSP的WR和RD信号相连，DSP的地址线A0与CH375的A0端口相连，作为CH375的命令和数据端口的选择，片选信号是经过可编程逻辑器件GAL16V8进行与逻辑后产生的片选信号。电容C4用于CH375内部电源节点退耦，可选用1000pF～0.01?滋F的独石或者高频磁片电容。电容C3和C5构成外部电源退耦。晶体Y1、电容C1和C2构成CH375的时钟振荡电路，Y1选用12MHz晶振，C1和C2选用15pF～30pF的独石或高频磁片电容。中断端口与DSP的外部中断1相接，下降沿有效。


3 测试系统的软件设计

测试系统的软件设计包括下位机程序设计和上位机用户平台的开发。

3.1下位机软件的设计

　　下位机程序包括系统初始化、A/D数据采集子程序、正弦信号发生子程序和USB中断服务子程序。系统初始化包括DSP寄存器的初始化、AD9850初始化和CH375的初始化。AD9850初始化包括复位AD9850和控制字初始化，先让PC0口输出高电平，延时40ms后，输出低电平，完成AD9850复位；将控制字0x00写入AD9850，定义为并行输入，初始相位为0，电源休眠控制。CH375的初始化先对CH375自检，判断CH375是否工作正常，如果工作正常则进入下一步，否则继续等待；将CH375配置为内置固件模式。A/D数据采集完成16路模拟量的采集，采用中值法数字滤波技术对数据进行处理。正弦信号发生子程序先计算输出频率的频率控制字，向AD9850中写入控制字，再将频率控制字从低字节到高字节分4次通过数据线写入AD9850中。USB数据发送过程为：先向CH375写入WR_USB_DATA命令，等待USB主机取走数据，然后CH375锁定当前的缓冲区，防止重复发送数据，将INT#引脚设置为低，进入USB中断服务子程序，执行GET_STATUS命令获取中断状态，执行WR_USB_DATA命令，写入待发送数据。执行UNLOCK_USB命令释放缓冲区，退出中断服务子程序，等待发送下一组数据。
3.2上位机用户平台的设计

采用VC++6.0作为上位机开发工具，实现数据显示、保存、分析等功能。上位机用户平台具有以下特点：①通过波形、数值、指示灯等方式实时显示数据和系统特性；②光标读取数据参数,系统可以利用光标读取任意时刻的参数；③方便的标记功能,可以在任意两点之间进行标记,计算对应波形图的值；④对于历史数据可以通过文件形式保存下来。上位机流程图如图6所示。


　　USB 为计算机外设提供了一个全新的接口标准。它不占用IRQ 和DMA 资源,具有热插拔、即插即用、自动配置的能力。在本测试系统中,采用USB1.1协议设计与计算机通讯,与笔记本电脑相结合可以构成移动式的飞机防滑刹车测试仪,可以方便地使用于机场、野外等传统人工测试设备不便使用的场合。