基于USB2.0的高速同步数据采集系统设计(2)

ＣＹ７Ｃ６８０１３与外设有两种接口方式：可编程接口ＧＰＩＦ和Ｓｌａｖｅ ＦＩＦＯｓ。

可编程接口ＧＰＩＦ是主机方式，可以由软件设置读写控制波形，灵活性很大，几乎可以对任何８／１６ ｂｉｔ接口的控制器、存储器和总线进行数据的主动读写，使用非常灵活。Ｓｌａｖｅ ＦＩＦＯｓ方式是从机方式，外部控制器可象对普通ＦＩＦＯ一样对ＦＸ２的多层缓冲ＦＩＦＯ进行读写。ＦＸ２的Ｓｌａｖｅ ＦＩＦＯｓ工作方式可设为同步或异步；工作时钟为内部产生或外部输入可选；其它控制信号也可灵活地设置为高有效或低有效。笔者在设计中采用主机方式。

ＭＡＸ１１５是美信公司的高速多通道同步采样芯片。含有两组４路同步通道，共８个输入端。采样精度为１２位，采样模式由采样控制字决定，可灵活地在两组中的１～４个通道间选择。采样时，各通道转换结果先存入其内部相对应的４个１２ｂｉｔ存储单元，各通道都转换完后再一起取走。

２．２ 电路原理及设计

考虑ＣＹ７Ｃ６８０１３与ＭＡＸ１１５接口时，采样模式不同，控制波形有所差别，笔者选择主机方式即可编程控制接口（ＧＰＩＦ）。

ＧＰＩＦ是ＦＸ２端点ＦＩＦＯ的内部控制器。在这种方式下，接口内核可产生６个控制输出端（ＣＴＬ０～ＣＴＬ５）和９根线的地址（ＧＡＤＲ[８:０])输出，同时可以接收６个外部输入(ＲＤＹ０～ＲＤＹ５)和２个内部输入。ＦＸ２有４个波形描述符控制各个状态。这些波形描述符可以动态地配置给任何一个端点ＦＩＦＯ。例如，一个波形描述符可以配置为写ＦＩＦＯ，而另一个配置为读ＦＩＦＯ。ＦＸ２的固件程序可以把这些描述符配置给四个ＦＩＦＯ中的任意一个，配置后，ＧＰＩＦ将依据波形描述符产生相应的控制逻辑和握手信号给外界接口，满足向ＦＩＦＯ读写数据的需要。ＧＰＩＦ的数据总线既可以是单字节宽（８位ＦＤ[７:０]）也可以是双字节宽（１６位ＦＤ[１５:０]）。每个波形描述符包含了Ｓ０～Ｓ６ 七个有效状态和一个空闲状态。在每个有效状态对应的时间段里，经过预先设置，ＧＰＩＦ可以做以下几件事情：（１）驱动（使为高或低）或悬浮６个输出控制端；（２）采样或驱动ＦＩＦＯ的数据总线；（３）增加ＧＰＩＦ地址总线的值；（４）增加指向当前ＦＩＦＯ指针的值；（５）启动ＧＰＦＩＷＦ(波形描述符)中断。除此之外，在每个状态，ＧＰＩＦ可以对以下几个信号中任意两个进行采样，它们是：（１）ＲＤＹＸ输入端；（２）ＦＩＦＯ状态标志位；（３）内部ＲＤＹ标志位；（４）传输计数中止标志位。把其中两个信号相与、相或或者相异或，根据