0．引言
　　隨著數字信號處理技術理論的不斷發展，數字信號處理器的發展也是日新月異。不僅執 行指令速度越來越快，而且其功耗也越來越低。許多儀器或檢測設備都不約而同地將DSP 應用到那些數據量龐大而且需實時傳送數據的系統中。核信號數據采集系統也不例外，利用 DSP 可以實時有效地處理采集的信號，并將處理數據發送至上位機進行進一步處理。通常 數據采集系統下位機與上位機的通訊采用串口方式，這種方式不僅協議簡單，而且連接方便。
　　但是這種方式的數據傳送速率不高，而USB 總線接口具有方便快捷、支持即插即用、可實現高速數據通訊等優點，在很多領域得到廣泛應用。USB 總線接口在USB1.1 協議下傳輸速率可達12Mbps ，USB2.0 協議下可達480Mbps ，完全可以滿足目前的數據采集控制系統對于 數據實時傳輸速率越來越高的要求。因此在本系統設計中其通訊方式采用USB（Universal Serial Bus）總線接口方式。 USB 控制芯片采用Cypress 公司EZ-USB SX2 系列的CY7C68001 控制芯片，DSP 選用TI 公司的定點DSP 芯片TMS320VC5502。
　　1．CY7C68001USB 控制芯片介紹
　　CY7C68001 是由美國Cypress 公司開發的高速USB 芯片，支持USB2.0 協議。其內部 集成有USB 收發器（物理層）、USB 串行接口引擎SIE（鏈路層，實現底層通信協議）、4KB的FIFO 以及電壓調節器、鎖相環；可工作于全速（12Mb/s）和高速（480Mb/s）兩種傳輸模式， 支持8 位和16 位數據總線方式，具有同步和異步的FIFO 接口。CY7C68001 被用來與DSP、 ASIC、FPGA 等控制器連接實現USB 的功能，其內部不含微控制器。同時CY7C68001 提供4 種傳輸方式（控制傳輸、中斷傳輸、批量傳輸和同步傳輸），可滿足用戶對各種傳輸方式的要求。由于該控制芯片內不含微控制器，USB 的應用層協議應該由DSP 編程實現，USB 固件的加載必須靠DSP 控制CY7C68001 完成。
　　2．通訊接口系統硬件設計
　　整個采集系統包括的部分有傳感器信號調理電路、A/D 轉換電路、FIFO 數據緩沖單元、 DSP 控制器、FLASH 程序存儲單元、CPLD 邏輯控制單元、與上位機連接的USB 通訊單元。 其中與PC 機通訊的USB 單元硬件接口框圖如下圖所示。
　　
　　圖 1 數據采集系統與PC 機通訊的硬件接口框圖
　　由圖 1 可以看出，通訊部分主要由CY7C68001 USB 控制器、CPLD 邏輯單元、E2PROM、 TMS320VC5502 組成。由于整個系統所需的器件數目較多，由此帶來的邏輯控制較為復雜， 而DSP 的I/O 接口有限，故在系統中加入了CPLD 邏輯控制單元，用于產生電路中需要的 邏輯狀態。同時用CPLD 中還實現了寄存器功能，這部分寄存器用于表征USB 通訊時各種狀態信息，便于DSP 查詢。
　　CY7C68001 USB 控制器與TMS320VC5502 采用EMIF 連接方式，并將USB 控制器中 的存儲器配置到CE1 空間。同時采用異步讀寫方式完成TMS320VC5502 與CY7C68001 之 間的數據和命令交換。系統中E2PROM 的作用是完成USB 控制器的描述表自舉。CY7C68001 控制器的自舉方式有兩種：EEPROM 和微控制器，本系統采用EEPROM 方式。