| 控制信号的方向参照图2中箭头方向。
另外，存储测试系统都是使用电池供电的，为了节省有限的电源，USB接口电路可以采取由计算机供电的方法。资料表明，计算机的USB口能够提供5V电源，最大负载电流可达500mA，完全可以满足本文设计的USB接口的用电需求。图3是设计的USB总线供电原理图。5V电源自USB口的1脚输出，经电容C1和铁氧体滤波后进DC-DC变换器LP2987，经电压变换后输出3.3V直流电压，供应单片机、FT245BM及其外围元件。LP2987是一款国家半导体推出的超低压差线性稳压器，输出电压可编程，输出负载电流200mA。
图3USB总线供电原理图
Fig.3SchematicdiagramoftheUSBbuspoweredcircuit
2软件设计
2.1状态机设计
本文采用有限状态机的方法来设计FT245RL控制器，其状态转换和控制输出如图4所示。在图4中，系统上电复位后进入初始化状态，然后CPLD就开始不断的去读取FT245RL的RXF端口并判断其是否为零，当RXF=0时就说明上位机有数发过来然后系统进入读数状态，当读取的数据和上位机软件给出的数据（这里设定这个数为85）一致时系统就开始不断读取FT245RL的TXE端口并判断其是否为零，当TXE=0时就说明可以向FT245RL的FIFO中写数了，进入写数状态首先应写入和上位机约定的数据（这里设定为88）从而表示上位机发出的数据已经正确的收到上位机和测试系统已经建立起正确的通信，接下来就可以循环读取FLASH中的数据并依据FT245RL的TXE端口依次将数据写入FT245RL的FIFO中。
图4FT245RL控制器状态机状态图
Fig.4Diagramoffinite-statemachineforFT245RLcontroller
2.2上位机程序设计
计算机端程序采用VB6.0编写，通过调用FTDI提供的动态链接库，进行读、写函数等的调用与操作.当FT245RL初始化完成后，就可以进行数据发送和接收。发送数据时，将数据赋值到发送数组，调用发送函数FT_Write，然后判断函数返回值是否等于1。若为1，说明数据发送成功；若不为1，则需要重新发送。接收数据时，首先需要设定接收超时时间。然后，调用FT_Getstatus函数读取接收缓冲区的状态，判断接收队列中是否有数以及是否满足设定的读取字节数阈值。若满足读取条件，则调用读数函数FT_Read，读取当前缓冲区的数据并存入数组；若不满足读取条件，则一直等待，直到满足读取条件或产生接收超时。若产生超时，程序自动跳出接收程序，避免陷入死循环。接收流程如图5所示。
图5上位机接数流程图
Fig.5Flowchartofreceivingdata
3实验结果及分析
为了验证本数据传输控制器及测试系统的可行性，系统被用来采集了一路最大值5V，最小值0V，频率为100Hz的正弦信号，如图6(a)所示。测试系统在采样频率为1MHz的情况下，测试结果在FT245RL数据传输控制器的控制下通过USB接口传输到上位机的结果如图6(b)所示。从图6(b)可以看出一个周期内采样点数为10000，这正好吻合了测试系统的采样频率，测试结果幅值和数据量上也和被测信号一致，而且数据曲线平滑噪声较小。
(a)被测正弦波信号
(a)Testedsinewave
(b)测试结果展开图
(b)Enlargeddiagramofmeasuredresult
图6正弦波测试结果
Fig.6Measuredresultofsinewave
4结论
在FPGA内部准确的实现针对FT245RL的数据传输控制器从而使得整个存储测试系统在一片FPGA的控制下得以实现，经过实验证明该存储测试系统实现简单，调试容易、性能稳定可靠、最高采样率可达1M/s。
参考文献
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