1  引言
在工业生产与科学研究中，经常需要通过计算机对一些模拟量进行采集，如温度、压力、湿度、酸碱度等等。目前最常用的采集方式是A/D数据采集卡和RS-232、RS-485等总线板卡。数据采集设备与计算机之间的接口有多种形式，如串口、并口、PCI总线等。这些方式安装麻烦，使用不灵活。
USB作为现在越来越流行的计算机必备的接口有着它强大的功能—“即插即用”。这对数据采集卡与PC机通讯提供极大的方便。基于USB的数据采集卡是设计数据采集卡发展的方向之一。

2  USB特性
通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)对连接PC机外围设备是一种很好的解决方案。设备连接后由USB自动检测，并由软件自动配置，完成后即可使用，不需要用户干涉。USB的特点如下:
(1) 通讯速度快。支持三种总线速度,即低速1.5Mbps、全速12Mbps和高速480Mbps。
(2) 支持真正意义上的热插拔。对设备的插入和断开，主机软件都会作出动态的调整。
(3) 可以采用总线供电。USB总线可以提供＋5V，最大电流500mA的电源，USB芯片一般是3.3V供电。
(4) 通过Hub扩展，最多可连接多达127个外设。
USB还定义四种不同传输类型来满足不同设备需求。传输类型:块传输、同步传输、中断传输和控制传输。

3  数据采集卡的硬件设计
3.1  数据采集卡构成
数据采集卡主要由A/D转换、微控制器以及USB通讯接口构成。为了在不与PC机相连的情况下进行数据采集，所以需要扩展外部FLASH来存储采集的数据与程序。扩展数据采集卡的数据I/O口使采集过程更加方便。数据采集卡的结构图如图1。

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