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在核磁共振波谱仪中,通常采用CAN总线进行数据的高速传输。虽然CAN总线具有使用方便,数据可靠性较高等优点,但随着在研的核磁共振波谱仪共振频率的不断增大,CAN总线1Mbps的传输速度已逐渐成为限制系统数据传输的瓶颈,而USB2.0接口技术具有最高达480Mbps的传输速率,且数据传输可靠性高,完全能满足频率不断提高的核磁共振波谱仪数据采集和传输的要求。USB是现今应用最广泛的计算机外围接口标准,具有即插即用,传输速率高,易于扩展等优点。Cypress公司的EZ-USB FX2系列芯片集成USB2.0收发器、增强的8051微控制器、串行接口引擎以及可编程的外部接口于一个单片中,配合FPGA进行外部逻辑的控制,即可构成一个高速的数据传输系统。本文在深入理解USB2.0协议的基础上,利用EZ-USB FX2芯片和EP1C6FPGA芯片搭建了一个硬件平台,以软硬件结合的方式设计了一个基于USB2.0与FPGA的数据传输系统。实现了EZ-USB FX2芯片与FPGA之间基于SLAVE FIFO模式和GPIF模式的数据传输,并进行了速度测试,以期此研究能应用在后续核磁共振波谱仪的数据传输系统中。本文所做的主要工作可归纳如下：(1)深入研究了USB总线技术协议,为数据传输系统的设计打下理论基础。(2)在深刻理解USB2.0规范的基础上,分别从硬件平台和软件模块两方面对数据传输系统进行总体设计。选用EZ-USB FX2芯片和EP1C6FPGA芯片构建了一个硬件平台,并规划了系统的三大软件模块：USB固件程序、FPGA逻辑程序和上位机应用程序。(3)利用Cypress公司的提供USB设备开发包中的固件程序框架编写了USB固件程序,使用VHDL硬件描述语言编写了外部逻辑控制程序,最后通过VC++编写了上位机应用程序,并通过上位机应用界面进行了控制操作,最终实现了系统在SLAVE FIFO模式和GPIF模式下数据的传输并进行了速度测试。最后的研究结果表明基于USB2.0与FPGA的数据传输系统完全能胜任数据的高速传输,为今后此项技术应用在核磁共振波谱仪的数据采集和传输系统中提供了良好的指导和借鉴。