基于USB2.0專(zhuān)用數據采集卡的聲發(fā)射系統的研制

基于USB2.0專(zhuān)用數據采集卡的聲發(fā)射系統的研制:本文報導了USB2.0多通道聲發(fā)射系統的研制內容及技術(shù)，介紹了研制的USB2.0聲發(fā)射系統的結構與性能，比較了USB2.0聲發(fā)射系統與PCI聲發(fā)射系統的結構差異及性能特點(diǎn)。比較結果說(shuō)明USB2.0聲發(fā)射系統全面指標優(yōu)于PCI聲發(fā)射系統。
關(guān)鍵詞：聲發(fā)射，USB2.0，多通道
前言
計算機與外設間的通信接口在不斷發(fā)展，使得以計算機為數據分析處理、顯示設備的儀器也在不斷地更新數據通訊技術(shù)?；谂_式PC的PCI總線(xiàn)接口數據采集系統曾經(jīng)是應用最為廣泛的數據采集系統，但近年已有被性能大大提高的可配置臺式或筆記本PC的USB2.0接口數據采集系統所取代的趨勢[1][2]。聲發(fā)射儀器也是隨著(zhù)電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，由早期的多單片機系統到PCI插卡式系統，再到現在本文報導的USB系統。
32位PCI總線(xiàn)支持突發(fā)讀寫(xiě)操作，其峰值傳輸速率為132MB/sec，可同時(shí)支持多組外圍設備。PCI總線(xiàn)是系統總線(xiàn)，要負責臺式PC機所有內部組件和外設數據采集系統的通訊。要在所有內部組件和外設共享的PCI總線(xiàn)中獨立為外設專(zhuān)辟出專(zhuān)用于數據通訊的帶寬，必須深入了解PCI總線(xiàn)的細節，不幸的是PCI總線(xiàn)開(kāi)放性不高，深得其道的高手少之又少。目前市場(chǎng)上看到的PCI板卡式的聲發(fā)射儀其宣稱(chēng)的最高波形數據通過(guò)率也就是20MB/s，只占PCI總帶寬的六分之一還弱，宣稱(chēng)的最高聲發(fā)射參數的通過(guò)率是4萬(wàn)組/s。
USB(Universal Serial Bus)是由Compaq、HP、Intel、Lucent(朗訊)、Microsoft、NEC和Philips七家公司聯(lián)合推出的新一代標準接口總線(xiàn)。該總線(xiàn)是一種連接外圍設備的機外總線(xiàn)，最多可連接127個(gè)設備，為計算機系統擴充和配置外部設備提供了方便。USB規范有多種版本，最早的版本是1994年11月推出的USB 0.7版，1996年1月推出了標準版本USB l.0，目標是為中低速的外圍設備提供雙向、低成本的總線(xiàn)，數據傳輸率最高為12Mb/s。隨著(zhù)微機系統及其外設性能和功能的增強，需處理的數據量越來(lái)越大，USB2.0于2001年推出，是通用串行總線(xiàn)輸入、輸出總線(xiàn)協(xié)議的一種完全應用，USB 2.0 High Speed（高速版）標準規定其理論最大傳輸速率為480Mbps,也就是60MB/sec，以滿(mǎn)足日益復雜的高級外設與PC之間的高性能連接需求。USB2.0是USB的自然升級，它在保留原有USB規范的基礎上又提供了更高的帶寬，同時(shí)支持熱插拔，具有即插即用的優(yōu)點(diǎn)，并且與現有的外設保持完全兼容，成為數據傳輸的重要的接口方式。由于USB2.0是外設總線(xiàn)，其帶寬60MB/s有可能較容易專(zhuān)辟出較大的帶寬用于指定的外設，對于我們即聲發(fā)射儀。另外采用USB2.0通訊的聲發(fā)射儀器還有獨立機箱、電源結構，有諸多優(yōu)勢，因此我公司決定研制基于USB2.0專(zhuān)用數據采集卡的聲發(fā)射系統，并期待它的性能能全面超過(guò)我公司的PCI聲發(fā)射系統。