数据采集在信息处理系统中占有不可替代的地位，它是以传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的，主要研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等作业，具有很强的实用性。数据采集技术已经在雷达、通信、水声、遥感、语音处理、智能仪器、工业自动化以及生物医学工程等众多领域得到广泛的应用。数据采集器一般包括数据采集部分和数据处理传输部分。前者包括信号的滤波、放大、采样、保持、转换、存储等部分，后者包括数据读取、传输及微机接口部分。
1 系统结构及硬件电路设计
1.1 系统的结构框图及工作原理
本系统主要由四个模块构成：FLASH存储器模块、FPGA控制模块、USB接口控制模块及电源模块。如图1所示。
其工作原理是：FLASH模块存储数据，作为记录器的数据源；FPGA模块作为读数装置的控制器，读取FLASH的数据并传输给USB控制接口模块；USB控制芯片接收来自上位机的命令，并与FPGA通信来执行用户需要的操作；电源模块为各模块提供稳定电源。
1.2 电源管理模块
本系统中芯片的工作电压有5 V、3.3 V、2.5 V.由于计算机的USB接口可以提供5 V电源，*大为500 mA的电流，对于此系统已足够，所以本系统的5 V电源直接由USB供电，并利用5 V电源经过电压调节器AMS1117调整出3.3 V和2.5 V电源。
1.3 FPGA模块
本设计的FPGA采用XILINX公司的Spartan-2系列的XC2S50,包括FPCA配置电路和FPGA时钟电路及接口配置。
FPGA的配置方式灵活多样，本设计根据芯片是否能够自己主动加载配置数据以及比特流的位宽，利用主串模式进行配置FPCA,如图2所示。在FPGA的输出端口上为每个端口连接了一个电阻，起到耦合限流的作用，使外部接口与FPGA进行匹配，防止电流过大等**影响而烧坏芯片。
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