通用组件实现基于USB的数据采集系统

图1是基于USB的数据采集系统的一种设计实例，该数据采集系统使用一个采用通用元件的串行模数转换器，例如D触发器、二进制计数器和移位寄存器。利用DLPDesign的DLP-USB245MFIFO-to-USB转换器模块，可以通过主机USB端口与外围设备通信。可以编写自己的程序通过此模块来读取和写入数据，或者从DLP网站上下载免费的测试应用软件。此外，还可下载National Instruments（美国国家仪器有限公司）的LabView串行读写虚拟仪器（VI）。

　　从主机将哑元数据块写入DLP-USB245M缓冲区会在模块的RXF引脚处生成尖峰信号，这触发D触发器（74LS74的FF2）。触发器的Q2引脚通过下拉其芯片选择引脚启动MaximMAX187串行模数转换器的转换周期。模数转换器转换周期结束将引起DOUT引脚电平由低到高的跳变，从而触发另一D触发器（74LS74的FF1）为从模数转换器同一DOUT引脚读取数据的串行时钟脉冲生成选通脉冲Q1。74LS90二进制计数器对串行时钟脉冲进行计数。在计数达到9时，计数器为串行时钟重置选通脉冲，并通过重置FF1和FF2将芯片选择信号变为高电平，从而结束模数转换器的采集周期。

　　系统在MAX187串行时钟管脚的下降沿获得数据，并在下一个串行时钟的上升沿将数据转移到74LS164串行并行移位寄存器中。MAX187需要9个串行时钟脉冲来转移8位有效数据。此电路仅使用12位模数转换器中的8位。如电路要求12位，则必须在二进制计数器的适当输出端连接所有的与非门，从而由第13个时钟脉冲生成复位信号，同时必须使用更大的移位寄存器。
模数转换器中的串行数据转换成串行并行移位寄存器中的并行数据，然后被DLP-USB245M的写入(WR)信号传输到个人电脑。此操作是对74LS74的Q2中CS信号的补充。DLP-USB245M RXF引脚生成一个触发器启动转换周期并清除移位寄存器先前的数据。