基于USB和FPGA的多功能等效器设计

苏虎平，沈三民，刘文怡，叶 勇，张 昊

(中北大学电子测试技术国家重点实验室，仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051)

责任编辑:时 雯

等效器是一种自动测试系统，是用以产生各种模拟、正弦、串行数字、时间指令脉冲等控制和测试信号，并进行事后数据分析和处理的自动测试平台。等效器由计算机进行整体控制，由上位机下发命令到等效器的等效功能模块产生所需要的各种测试信号，并将需要检测的数据读回来存储、分析、处理，本文设计的等效器的多功能性体现在它不仅可以提供控制和测试信号给遥测设备的地面系统测试中，还可以对被测设备(遥测系统)进行实时监控、功能检测和故障定位诊断等。

传统的通信接口通常采用PCI总线或者是RS-232总线。PCI总线有较高的传输速率，可达132 Mbit/s，也可以即插即用，但是其扩展槽有限且插拔不方便;RS-232连接比较方便，但是传输速率太低。由于USB具有有传输速度快、占用资源少、真正的即插即用，且与PC产业的一致性和成本低廉等优点，使其迅速在市场中流行。FT245RL是FTDI公司的快速USB通信接口解决方案之一，它无需编写片内固件程序，PC机使用FTDI公司提供的官方驱动程序D2XXDRIVER，FT245RL芯片的主要功能是在内部硬件逻辑的作用下实现USB串行数据与并行数据的双向转换。因此，基于FT245RL的USB设备在测试系统中有很大的优越性。本文上位机通过USB接口与FT245RL进行数据交换，FT245RL则通过并行方式与等效器主控 FPGA 通信［1-2］。

1 系统整体设计思路和结构简介

设计采用FT245RL和FPGA实现数据的通信，FPGA作为主控制器，FT245RL作为与PC机的USB通信接口。……