USBProtocolEngine управляет потоком информации от USB для контроля над конечной точкой. Оно управляет нижним уровнем протокола USB, создаваемым контроллером USB и командами для функционального контроля параметров FIFO.

FIFO буфер приема (128 байт). Информация передается от хоста USB к FIFO через выход USB в буфер приема FIFO и возвращается оттуда чтением FIFO с использованием RD#.

FIFO буфер передачи (384 байта). Информация, записанная на вход попадает в буфер передачи при установке WR#. Из буфера она передается хосту после отправки им запроса к конечной точке.

FIFOконтроллер управляет передачей информации между внешними FIFO интерфейсами и FIFO буфером приема и передачи.

RESET генератор переключения обеспечивает надежный сброс питания устройства до включения питания внешней микросхемы. В дополнение, вход RESET# и выход RSTOUT# обеспечивают возможность сброса другим устройствам FT245BM и FT245BM сбрасывать другие устройства соответственно. В течение сброса RSTOUT# устанавливается в "0", в противном случае - выход имеет потенциал 3,3 В, обеспечивающийся установленным на плате регулятором. RSTOUT# может быть использован для контроля внезапного отключения на USBDP прямо тогда, когда задержанному USB это необходимо. RSTOUT# может быть "0" когда около 5 мс питающее напряжение превышает 3,5 В и генератор запущен, и RESEТ# находится в "1". RESET# должен быть соединен с питающим напряжением (VCC), если не требуется сброс микросхемы от внешнего устройства или внешнего генератора.

Интерфейс EEPROM. Хотя FT245BM может работать без EEPROM, дополнительная внешняя память 93C46 (93C56 или 93C66) может быть использована для установки собственных значений параметров USB, таких как USBVID, PID, SerialNumber, ProductDescriptionStrings и PowerDescriptor для OEM приложений. Другие параметры, контролируемые EEPROM, содержат удаленное включение устройства, изохронный режим передачи, программное отключение питания и дескриптор USB 2.0.

EEPROM должна иметь 16-ти битную расширенную структуру, такую как MicroChip 93LC46B или с подобными возможностями, 1Мб/сек скорости, питающим напряжением от 4,35 до 5,25 В. EEPROM может быть запрограммирована на микросхеме (программатором) или через USB с использованием утилит, доступных на сайте FTDI.

Если EEPROM не подключено или пусто, устройство использует свойства USB по умолчанию (USB VID, PID, Serial Number, Product Description Strings и Power Descriptor).

Выводы FT245BM показаны на рисунке 13, временные диаграммы микросхемы FT245BM в режиме чтения FIFO показаны на рисунке 14, подключение к интерфейсу USB и микросхеме памяти EEPROM соответственно на рисунках 15 и 16.

Рисунок 3.7 - Выводы FT245BM

Рисунок 3.8 - Диаграммы микросхемы FT245BM в режиме чтения

Рисунок 3.9- Схема подключения FT245BM к интерфейсу USB

Рисунок 3.10 - Схема подключения FT245BM к микросхеме памяти EEPROM 93С46

4. Моделирование схемы

4.1 Согласующий усилитель

Согласующий усилитель используется для подавления синфазной помехи и усиления входного сигнала. С помощью пакета «Multisim» моделируем согласующий усилитель, схема которого была приведена в пункте 2.2. Значения резисторов согласующего усилителя возьмём так же из пункта 2.2. Схема моделирования согласующего усилителя представлена на рисунке 4.2.

Рисунок 4.1- Схема моделирования согласующего усилителя

На вход согласующего усилителя подается входное напряжение, синфазное напряжение и напряжение шума. Входной сигнал, подаваемый на СУ представлен на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 - Сигналы на входе и на выходе СУ

Рисунок 4.3 - Сигнал на входе и выходе ФНЧ

Как видно, на выходе фильтра получаем сглаженный сигнал, лишенный высокочастотных помех.

Для АЧХ ФНЧ необходимо выразить КФНЧ в децибелах, он будет равен КФНЧ = 20*lg КФНЧ=20*lg 6=15.56дБ.

Определяем частотные характеристики ФНЧ:

Рисунок 4.4 - КФНЧ =15.406 дБ на АЧХ ФНЧ, что близко к теоретическому

Далее считаем, что k = kфнч - ?1= 15.406 - 0.5 = 14.906. Выставляем каретку на значении близком к получившемуся и смотрим значение на рисунке fв=7.562кГц, что близко к заданному fв= 7 кГц.

Рисунок 4.5 - ЛАЧХ (нахождение fв)

Теперь находим ?f. Для этого получаем, что k = kфнч - ?2= 15.406 - 20.000 = - 4. 594. Выставляем каретку на значении близком к получившемуся и смотрим значение на рисунке f1=9550 Гц. Тогда ?f= f1- fв=9230 - 7000 = 2230 Гц.

Рисунок 4.6 - ЛАЧХ моделируемой схемы

Таблица 3.3 - Параметры ФНЧ

Значения полученные с помощью расчета и с помощью модели в пределах погрешности.

Заключение

В ходе работы составлена функциональная схема аналогово-цифрового преобразователя, рассчитаны входные усилители и фильтры нижних частот, Выбрана микросхема АЦП, выбран тип конвертора USB, рассчитаны и выбраны преобразователи DC-DC и микросхемы гальванической изоляции. Для аналоговых блоков подобраны элементы по ряду Е12. Разработана принципиальная электрическая схема. Все расчеты проверены моделированием в программе Multisim. В ходе моделирования, полученные параметры отличаются от показателей полученных расчетным путем не более чем на 10%.

Библиографический список

1. Волович Г.О.Схемотехника аналоговых и цифро-аналоговых электронных устройств./Г.О Волович, М:Издательский дом «Додека-XXI», 2007. 528 с.

2. СТП ОмГУПС-1.2-2005. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные: общие требования и правила оформления текстовых документов/ ОмГУПС, Омск, 2005. 28с

3. Чижма С.Н. Проектирование активных фильтров /ОмИИТ, 1993. 46 с.

4. Чижма С.Н. Проектирование аналогово-цифрового преобразователя с USB-выходом: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Схемотехника ЭВМ»/ОмГУПС. Омск, 2009г. 37с.