基于USB2.0的LVDS数据采集系统设计

张瑞生

【摘要】 利用USB总线通用和即插即用的特点，研制了基于USB2.0接口的LVDS数据采集系统，该系统利用USB总线来接收被测对象的LVDS数据，使其采集、处理更加方便快捷。文中详细介绍了系统结构，给出了硬件系统设计思想，并对各子模块的详细设计进行了阐述。

【关键词】 LVDS USB总线 便携式 数据采集

前言

LVDS数据传输和接口技术，具有高速度、低功耗、低成本、低误码率、低辐射等优点，其核心是采用低电压摆幅（350mV）高速差动传输数据，实现点对点或者一点对多点的连接，在对信号完整性、低抖动及共模特性要求较高的互联系统中得到广泛应用，已成为高速数字信号传输的国际通用接口标准。

LVDS对传输介质要求不高，更有利于恶劣环境下图像数据传输。为方便LVDS数据在便携及特殊情况下的测试，文中设计了基于USB2.0的LVDS数据采集系统，通过USB总线连接测试计算机，组成不需外接电源的移动测试系统，避免了常规测试设备庞大、笨重的缺点，满足便携测试需求。

一、数据采集系统结构

系统分为5个模块：LVDS接口模块、存储器模块、USB接口模块、FPGA处理模块、电源管理模块，如图1所示，主要实现如下功能：

1、LVDS输入信号缓冲与数据转换；

2、采集数据的存储；

3、与上位机的通信接口控制；

4、数据采集处理、存储管理和接口通讯协议解析；

5、转换产生系统需要的各种电源。

二、接口模块

LVDS输入信号经缓冲器后直接进入FPGA，在FPGA内进行解码和存储工作。选用TI公司的SN65LVDS048A，该芯片为400Mbps LVDS信号接收器，输出标准3V CMOS信号，可直接给FPGA的IO端口。……