系统软件设计 - 一种轨道电路信号车载采集系统

3 系统软件设计

　　3.1 固件设计

　　USB固件是运行在FX2芯片CY7C68013中的代码。在数据采集卡连接到计算机后，通过一个能自动完成固件下载以及设备重枚举功能的设备驱动程序，即固件下载驱动程序将USB固件下载到FX2的RAM中。

　　Cypress公司针对FX2系列的USB芯片给出了一个Firmware(固件)库，用户只需要在源程序中包含进EZUSB.H和EZREGS.H， 并且把EZU-SB.LIB和USBJMPB.OBJ添加进项目即可。

　　在设计中还利用了FX2的框架。FX2程序框架用于加速开发芯片外设。框架为FX2的初始化、处理设备标准USB设备请求以及USB挂起时的电源管理提供了现成的805l代码，只需简单地提供USB描述符表，编写完成外设功能的代码就可以开发一个功能完善的USB外设。

　　CY7C68013芯片的端点数总共有7个，根据设计需要，我们选择了其中的3个端点，其中1个控制端点、1个发送端点和1个接收端点。

　　3.2 驱动程序

　　在采集卡工作的运行WindowsxF台的主机上，Cypress公司提供了Windows下的通用驱动程序(GDP)。本采集卡使用这个通用驱动程序，不需要自己另行开发。

　　3.3 用户程序设计

　　用户程序设计部分则是基于C++Builder开发平台，设计并实现数据采集系统的功能。系统软件总体上包括数据采集(通道控制、触发控制)、波形显示、参数测量、频谱分析及波形存储与回放等五大模块。软件界面如图5所示。

　　

 

　　3.3.1 数据采集模块

　　数据采集模块在整个系统中占有重要的地位，它是系统的核心。其工作流程图如图6所示，本模块主要完成通道控制、触发控制等功能。数据采集部分的参数设置正确与否，直接影响到后面的分析、处理、显示等功能能否实现。这部分的参数设置主要包括：

　　

 

　　(1)通道控制。主要包括通道个数控制，系统提供的通道数为末通道数减去首通道数加1。

　　(2)触发控制。主要包括触发方式、触发类型、触发方向、时钟源选择等。

　　3.3.2 波形显示模块

　　波形显示模块主要应用Chart实现波形显示。波形图显示信号时域特性。系统可以显示任意形状的波形信号。对波形曲线进行操作，包括移动、对研究区域放大和缩小等。