在這種方式下，所有的讀寫及控制邏輯通過ＣＹ７Ｃ６８０１３ 的ＧＰＩＦ以軟件編程的方式實(shí)現(xiàn)，且控制邏輯的變換方便靈活（只需要改變接口的一個(gè)配置寄存器的值）。電路連接如圖２所示。
本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只用到了兩個(gè)輸出控制ＣＴＬ０、ＣＴＬ１和一個(gè)外部輸入ＲＤＹ０，它們分別接ＭＡＸ１１５的ＣＯＮＶＳＴ＃、ＷＲ＃和ＩＮＴ＃。數(shù)據(jù)總線用雙字節(jié)，其中ＦＤ０～ＦＤ１１接ＭＡＸ１１５的數(shù)據(jù)輸入端Ｄ０～Ｄ１１，ＦＤ１２和ＦＤ１３接控制字輸入端的Ａ２和Ａ３，ＦＤ０和ＦＤ１復(fù)用做控制字輸入端的Ａ０和Ａ１。ＭＡＸ１１５的采樣基準(zhǔn)時(shí)鐘由ＦＸ２的輸出時(shí)鐘經(jīng)三分頻得到，為１６ＭＨｚ。對應(yīng)四種數(shù)據(jù)傳輸方式（八種不同的采樣模式），ＧＰＩＦ的控制及握手信號波形有所不同。四通道同步采樣的時(shí)序圖如圖３所示。
在第一個(gè)判決點(diǎn)，若采樣數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備就緒，ＭＡＸ１１５傳給ＧＰＩＦ一個(gè)負(fù)脈沖信號ＲＤＹ０；根據(jù)此信號，波形按順序轉(zhuǎn)入２、３、４、５狀態(tài)，使指向內(nèi)部ＦＩＦＯ的指針在每個(gè)時(shí)鐘上升沿加１，依次讀取四個(gè)數(shù)據(jù)，取完數(shù)據(jù)后利用ＣＴＬ０的上升沿啟動(dòng)下一次采樣。若在狀態(tài)１時(shí)沒有出現(xiàn)負(fù)脈沖，則直接跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)６，之后重復(fù)執(zhí)行此波形描述符。
三通道同步采樣時(shí)，讀取數(shù)據(jù)的狀態(tài)只需要持續(xù)三次。其它采樣模式控制波形的設(shè)計(jì)依此類推。
２．３ 固件程序設(shè)計(jì)
固件程序是指運(yùn)行在設(shè)備ＣＰＵ中的程序。只有在該程序運(yùn)行時(shí)，外設(shè)才能稱之為具有給定功能的外部設(shè)備。固件程序負(fù)責(zé)初始化各硬件單元，重新配置設(shè)備及Ａ／Ｄ采樣控制。固件代碼的存儲(chǔ)位置有三種：第一種是存在主機(jī)中，設(shè)備加電后由驅(qū)動(dòng)程序把固件下載到片內(nèi)ＲＡＭ后執(zhí)行，即“重新枚舉”；第二種方法是把固件代碼固化到一片ＥＥＰＲＯＭ中，外設(shè)加電后由ＦＸ２通過Ｉ２Ｃ總線下載到片內(nèi)ＲＡＭ后自動(dòng)執(zhí)行；最后一種方法是把程序固化到一片ＲＯＭ中，使之充當(dāng)外部程序存儲(chǔ)器，連在ＦＸ２三總線上。筆者選用第一種方式，這種方式便于系統(tǒng)的調(diào)試和升級。固件程序框圖如圖４所示。
３ 用戶程序和驅(qū)動(dòng)程序
３．１ 驅(qū)動(dòng)程序的編寫
該系統(tǒng)需要兩個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，即通用驅(qū)動(dòng)和下載固件的驅(qū)動(dòng)。通用驅(qū)動(dòng)完成與外設(shè)和用戶程序的通信及控制；而下載固件的驅(qū)動(dòng)則只負(fù)責(zé)在外設(shè)連接ＵＳＢ總線后把特定的固件程序下載到ＦＸ２的ＲＡＭ中，使ＦＸ２的ＣＰＵ重啟，模擬斷開與ＵＳＢ總線的連接，完成對外設(shè)的重新設(shè)置。主機(jī)根據(jù)新的設(shè)置安裝通用驅(qū)動(dòng)程序，重新枚舉外設(shè)為一個(gè)新的ＵＳＢ設(shè)備。
通用驅(qū)動(dòng)程序一般不需要重新編寫，用Ｃｙｐｒｅｓｓ公司已經(jīng)編好的驅(qū)動(dòng)ｅｚｕｓｂ．ｓｙｓ；而下載固件的驅(qū)動(dòng)則必須定做，其詳細(xì)操作過程見參考文獻(xiàn)[２]。
３．２ 用戶程序的編寫
用戶程序是系統(tǒng)與用戶的接口，它通過通用驅(qū)動(dòng)程序完成對外設(shè)的控制和通信。在編寫用戶程序時(shí)，首先要建立與外設(shè)的連接，然后才能實(shí)施數(shù)據(jù)的傳輸。啟動(dòng)采樣后，為了保證不丟失數(shù)據(jù)，用戶程序應(yīng)該建立一個(gè)新的工作線程專門獲取外設(shè)傳來的數(shù)據(jù)。程序中主要用到兩個(gè)ＡＰＩ函數(shù)：ＣｒｅａｔｅＦｉｌｅ（）和ＤｅｖｉｃｅＩｏＣｏｎｔｒｏｌ ()。ＣｒｅａｔｅＦｉｌｅ（）取得設(shè)備句柄后，ＤｅｖｉｃｅＩｏＣｏｎｔｒｏｌ ()根據(jù)該句柄完成數(shù)據(jù)傳輸。程序代碼簡要如下：
ｈＤｅｖｉｃｅ ＝ ＣｒｅａｔｅＦｉｌｅ(″＼＼＼＼．＼＼ＥＺＵＳＢ－０″)
ＧＥＮＥＲＩＣ＿ＲＥＡＤ ｜ ＧＥＮＥＲＩＣ＿ＷＲＩＴＥ,
ＦＩＬＥ＿ＳＨＡＲＥ＿ＷＲＩＴＥ,
ＮＵＬＬ,
ＯＰＥＮ＿ＥＸＩＳＴＩＮＧ,
ＦＩＬＥ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥ＿ＮＯＲＭＡＬ,
ＮＵＬＬ);
Ｉｆ (ｈＤｅｖｉｃｅ ＝＝ ＩＮＶＡＬＩＤ＿ＨＡＮＤＬＥ＿ＶＡＬＵＥ)
{
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－＞ＭｅｓｓａｇｅＢｏｘＡ(“無法創(chuàng)建設(shè)備，請確認(rèn)設(shè)備是否連上！”,ＮＵＬＬ,ＩＤＯＫ);
}
ｅｌｓｅ
{
ＤｅｖｉｃｅＩｏＣｏｎｔｒｏｌ (
ｈＤｅｖｉｃｅ,
ＩＯＣＴＬ＿ＥＺＵＳＢ＿ＢＵＬＫ＿ＷＲＩＴＥ,
＆ｂｌｋｃｔｌ,
ｓｉｚｅｏｆ(ＢＵＬＫ＿ＴＲＡＮＳＦＥＲ＿ＣＯＮＴＲＯＬ),
＆ｉｎＢｕｆｆｅｒ, ／／定義的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
ｓｉｚｅｏｆ(ｉｎＢｕｆｆｅｒ),
＆ｎＢｙｔｅｓ,
ＮＵＬＬ);
……
}
程序框圖如圖５所示。
在該高速同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，ＣＹ７Ｃ６８０１３芯片靈活的接口和可編程特性簡化了外部硬件的設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的可靠性，也利于ＰＣＢ板的制作與調(diào)試。另外，ＵＳＢ設(shè)備的可熱插拔特性使得該系統(tǒng)具有便攜式的特點(diǎn)，使用方便，無需關(guān)機(jī)重啟或打開機(jī)箱進(jìn)行安裝。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于某型雷達(dá)的便攜式故障檢測與維修系統(tǒng)，取得了良好的效果。
