高性能单片机C8051F320在USB数据采集存储电路中的应用

"该文介绍了如何设计一个基于单片机USB接口的数据采集存储电路，用于在特殊工业环境中实时采集和存储传感器信号，并通过USB接口将数据传输到PC进行分析。文章详细阐述了采用CYGNAL公司的C8051F320 SOC单片机和Atmel公司的AT45DB321C串行FLASH存储器构建的系统，并讨论了硬件接口设计。" 在设计基于单片机USB接口的数据采集存储电路时，首先需要考虑的是选择合适的单片机和存储器。C8051F320是一款具有8051内核的高性能单片机，其运行速度快，内部存储空间大，且具备串行扩展功能和内置USB接口，非常适合这种应用。它的高速SPI接口可以方便地与串行FLASH RAM如AT45DB321C连接，简化电路设计。AT45DB321C是一款大容量的串行存储器，能够存储大量的数据。 采集电路硬件部分由传感器、可变增益放大器、ADC转换器、C8051F320单片机和多个AT45DB321C存储芯片组成。传感器的模拟信号经过放大后，由ADC转换成数字信号，这些数字信号随后被存储到45DB321C芯片中。C8051F320的SPI接口使得数据传输到存储器的过程高效且可靠。此外，C8051F320的USB功能控制模块遵循USB2.0规范，支持全速和低速操作，内置USB缓存和收发器，无需额外组件即可实现与PC的即插即用连接。 在数据回放阶段，只需将采集存储电路通过USB接口连接到PC，数据就能自动传输到计算机中。在LabVIEW平台上，这些数据可以被进一步处理，如波形显示和数据分析，以了解系统的运行状态。 8051F320与45DB321C之间的硬件接口设计是通过SPI总线实现的，采用单主多从架构。C8051F320作为主机，通过NSS线选择45DB321C作为从机，SCK线则用于同步数据传输。这种接口设计保证了数据在单片机和存储器间的高效、稳定传输。 该设计充分利用了C8051F320的高性能特性以及串行存储器的大容量优势，创建了一个紧凑、可靠的数据采集存储系统。通过USB接口，数据的采集、存储和回放都变得更加便捷，使得在恶劣环境下对传感器数据的实时监控成为可能。