1 设计方案
由于各类基于USB总线的数据采集、控制的虚拟仪器都涉及到LabVIEW与USB接口程序的设计，为了不失一般性，这里以虚拟示波器为例，介绍该接口程序的设计方法。
1．1 硬件设计方案
该系统是虚拟示波器，主要工作是采集被测模拟信号，并将信号通过USB2．o接口传输到PC104计算机，运行计算机LabVIEW平台下的应用软件完成数据的处理与记录，并在显示器上绘制曲线。
该系统主要由模拟信号采集模块、FPGA控制模块、USB传输模块和计算机组成，其系统结构框图如图1所示。
1．1．1 FPGA控制模块
该设计采用Alter公司的Cyclone系列现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA），芯片EP1c3T144来实现高速数据控制及传输。
EP1C3T144采用TPFQ封装，拥有100个I／O口和2 910个逻辑单元，是一种高密度、高性能的FPGA。
FPGA的主要功能是高速数据采集、数据帧控制，以及与USB单片机进行通信。具体说明如下：
（1）高速数据采集及增益控制。高速数据采集功能是控制高速A／D的时序进行数据采集；增益控制功能是通过向程控增益放大电路发送控制命令，进而达到控制模拟电路放大倍数的目的。由于篇幅关系，有关这两个方面的内容不做详细介绍。
（2）数据帧控制。FPGA每秒向PC机发送100帧和每帧512 B的数据，将如此高速的数据进行准确无误的控制和传输是系统的技术难点之一。该方案中，每帧数据由3部分组成：如图2所示。
