基于CYUSB3014的高速实时数据采集系统

  0 引言

  目前USB已广泛应用于数据采集系统,现阶段使用较多的是USB2.0 规范。随着测试测量要求的不断提高,USB2.0已逐渐难以满足要求。新的USB3.0 规范很好的解决了USB2.0中存在的一些局限,非常适用于现代测试测量系统。

  1 USB2.0的性能与局限

  通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是目前应用极为广泛的一种系统总线,大量应用在测试测量领域。目前应用最广泛的是USB2.0标准,具有最高480Mbps的通信速率。但同时USB2.0标准也存在着以下不足:

  1) 半双工通信

  USB2.0采用半双工通信,同一时间只能有一个方向的数据传输,在需要双向高速数据传输的场合往往难以满足要求。

  2) 需要主机调度

  USB2.0标准在传输调度上采用主从结构,需要计算机首先发起IN Token 或OUT Token,USB设备才能进行数据传输,一次数据传输完成后,又必须等待下一个Token,大大制约了数据传输的实时性。

  3) 通信速率相比于竞争对手不高

  USB的竞争对手有1394和eSATA等,较新的1394b标准数据传输速度达到了800Mbps,几乎比USB2.0 HS高一倍。而eSATA的数据传输速度更高。

  2 USB3.0SS(SuperSpeed)标准简介

  为了加强USB 的性能和竞争力,USB联盟推出了新的USB 3.0SS(SuperSpeed)标准。该标准使用两条差分链路实现了全双工通讯,速率达到了5.0Gps,不但高于1394b标准,与eSATA相比也同样具有竞争力。

  USB3.0在2.0的基础上新增加了2对差分链路,专门用于传送SS差分信号。主机侧接口的机械特性和USB2.0 兼容,而设备侧使用了新的接口形式,以容纳新增的两对差分信号线。USB2.0接口的B型连接器可以插入USB3.0 的设备端,此时设备工作于USB2.0 模式下;但USB3.0 的B型连接器无法插入USB2.0的设备端。

  除此以外,USB3.0 的总线供电能力达到1A,使其可以用于移动硬盘等耗电量较大的设备,而不必另外配备外接电源。

  3 CYUSB3014芯片介绍

  CYUSB3014 是USB 业界的领头羊Cypress 公司出品的USB3.0 控制器,该款控制器集成了200MHz 的ARM9 控制器?512K字节的RAM和USB 3.0物理层,具有可编程的100MHz GPIF II接口。

  图1是该芯片的逻辑框图。该芯片可用于数字摄像机?数据采集?测试测量设备等多个领域。

基于CYUSB3014的高速实时数据采集系统

技术专区

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发布日期:2019年07月14日  所属分类:工业控制