Diseno de en sistema de adquisicion de datos por bus serial universal (usb) y memoria sram externa

Abstract

En la actualidad, las interfaces de comunicación con el PC son cada vez más rápidas, flexibles y permiten un manejo fácil por parte del usuario. Un ejemplo de esto es el Bus Serial Universal (USB), una interfaz que permite la configuración plug and play y de la cual se han construido una gran variedad de periféricos para el PC. Este trabajo presenta una tarjeta de adquisición de datos, que utiliza el bus USB 2.0, cuyo diseño cuenta con cuatro entradas analógicas de tensión entre ±10 V no diferenciales, ancho de banda de 200KHz y resolución de 16 bits. Además, desarrolla la comunicación serial SPI para la comunicación entre el microcontrolador y el conversor A/D. La temporización del conversor A/D es realizada por medio de un oscilador interno del conversor A/D AD974. Los datos digitalizados son almacenados en una memoria no volátil SRAM BQ4017. El microcontrolador MC68HC908GP32 se encarga de dar o de recibir el dato que va a ser escrito o leído de la memoria SRAM, así mismo, se encarga de generar la lógica de control de escritura o de lectura para acceder correctamente a la memoria. La transmisión de datos hacia el PC se realiza a través de un controlador USB externo FT232BM. Esta etapa utiliza como canal para la comunicación el bus USB 2.0, con las ventajas que este bus ofrece, tales como facilidad de conexión, plug and play, y alta velocidad. La tarjeta ADQ USB se conecta a un computador por el bus USB y envía las muestras de los cuatro canales a una tasa efectiva de 124Kbytes por segundo. Para configurar la frecuencia de bus del microcontrolador, se trabajó con un cristal oscilador de baja frecuencia (32Kz) y el modulo PLL del microcontrolador habilitado, lo que permite que la frecuencia del oscilador sea multiplicada por un valor deseado para obtener el reloj de referencia del bus del microcontrolador. Esto permite que con un cristal externo de frecuencia de 32.768KHz se configuren frecuencias de bus de hasta 8.2 MHz, que es la máxima frecuencia recomendada por el fabricante; la frecuencia de trabajo que se configuró finalmente para la tarjeta es de 7.9872MHz con esta versión del bus. Las señales digitalizadas se visualizan en el dominio del tiempo y la frecuencia mediante una interfaz desarrollada en LabView 7.0, de esta forma, se tiene un sistema que permite “conectar y listo”, es decir la inserción en caliente, reduciendo la intervención del usuario para su configuración, además se explora y aprovecha al máximo las prestaciones del bus USB 2.0, lo cual es un avance del grupo de investigación CEMOS en la creación de dispositivos USB y permitirá llevar a cabo futuros proyectos que utilicen la descarga de datos a alta velocidad para desarrollar aplicaciones mas flexibles que interactúen con el PC.