Projeto de osciloscópio virtual USB
Todo o sistema adota uma estrutura de hardware baseada em cache, barramento local, DSP de alta velocidade, etc. Contém um sistema completo de aquisição e processamento de dados, mas também possui as características de um instrumento de teste, que se reflete principalmente na amplificação analógica, controle de ganho e uma série de circuitos de controle de alta velocidade; o barramento local é o núcleo do sistema de aquisição de dados e constitui o sistema. Cada módulo está conectado ao barramento local; o cache é dividido em dois canais, que são respectivamente responsáveis pelas comunicações upstream e downstream entre a interface de comunicação e o DSP. A interface de comunicação do sistema de aquisição de dados pode ser implementada usando vários métodos, como a porta IO do computador PC, mapeamento de janela de memória, DMA, etc. Neste artigo, a tecnologia de transmissão de interface USB é usada para atingir o propósito de atender aos mais altos taxas de comunicação.
Quando as condições de disparo prescritas forem atendidas, o circuito de controle de alta velocidade no sistema de aquisição de dados inicia o conversor AD. Os dados convertidos estão no DSP. O DSP calcula os resultados exigidos pelo computador PC com base no algoritmo predefinido pelo computador PC e os armazena no cache. e notifique o computador PC para recuperar os dados. Depois que o computador PC recupera os dados, ele reinicia a coleta de dados e aguarda que a condição de acionamento seja atendida novamente.
O protocolo de comunicação entre o sistema de aquisição de dados e o computador PC é um protocolo passivo. No módulo de hardware do sistema de instrumento virtual, a função desempenhada pelo computador pc é fornecer uma interface gráfica homem-máquina e controlar o trabalho de aquisição de dados. Vários algoritmos de processamento são executados no dsp. Quando o computador pc inicializar a placa de aquisição, além de concluir as atribuições de registro necessárias, carregue também o programa em execução para dsp.
Tecnologia USB de Osciloscópio Virtual USB
A tecnologia USB é proposta com base no uso da tecnologia de conexão universal para conseguir uma conexão simples e rápida de periféricos, de forma a facilitar os usuários, reduzir custos e ampliar a gama de periféricos conectados aos PCs. Isso torna a expansão da função dos PCs muito simples e pode reduzir ao máximo a demanda do usuário por tecnologia de informática e tornar todos os periféricos os chamados dispositivos "tolos". As especificações USB podem fornecer diferentes opções para diferentes requisitos de relação desempenho-preço para atender a diferentes sistemas e componentes e diferentes funções correspondentes. As principais vantagens são as seguintes:
(1) Facilidade de uso para usuários finais;
(2) Ampla aplicabilidade;
(3) Largura de banda de transmissão síncrona;
(4) Flexibilidade.
A tecnologia USB é aberta, uma especificação sem fins lucrativos e recebeu amplo suporte industrial. Tem sido amplamente utilizado em imagens digitais, síntese de voz por telefone, multimídia interativa, eletrônicos de consumo e outros campos.
Estrutura do sistema do osciloscópio virtual USB
A estrutura de um sistema completo de instrumentos virtuais é geralmente dividida em quatro camadas:
1. Os usuários de gerenciamento de testes usam aplicativos desenvolvidos por fabricantes de instrumentos virtuais para formar seu próprio conjunto de instrumentos de teste. Esta é uma das vantagens dos instrumentos virtuais. Ele permite que os usuários construam facilmente seus próprios instrumentos de teste de acordo com suas necessidades e estilo.
2. A camada de desenvolvimento de aplicativos (programas) consiste em ferramentas de desenvolvimento de software fornecidas pelos fabricantes, como o software LabVIEW da NI (NATIONALINSTRUMENTS) e o software LabWindows/CVI. Os usuários podem usar este tipo de software para desenvolvimento aprofundado para expandir as funções originais do instrumento.
3. A camada de driver do instrumento é desenvolvida pelo fabricante e possui diferentes interfaces de driver para diferentes tipos de instrumentos. Para fornecer aos usuários drivers de instrumentos convenientes e fáceis de usar, 35 das maiores empresas de instrumentos do mundo, incluindo Tektronix, Hewlett-Packard e National Instruments, estabeleceram a aliança de sistemas VXIplug&play e lançaram o VISA (Virtu-al Instrument Software Architecture ) padrão.
4. A camada de driver de barramento de E/S é desenvolvida pelos fabricantes para conectar diferentes tipos de instrumentos reais através do mesmo barramento padrão para formar um sistema de teste completo, como o amplamente utilizado sistema de barramento VXI (Open Measurement System).
