| [页数]:52 [字数]:23194 [目录] 第一章 绪论 第二章 USB体系结构 第三章 USB数据采集系统的硬件设计 第四章 USB数据采集系统设备固件的编写 第五章 设备驱动程序及应用程序 [摘要] 本文以基于USB的数据采集系统的硬软件设计为主要内容，阐述了利用Philips公司的PDIUSBD12与华邦公司的W78E54B组成的一套数据采集系统的设计方案、硬软件实现方法，并给出了具体的硬件电路图和程序流程图。 论文首先简要介绍了USB总线的发展和特点，然后介绍了数据采集系统的总体设计方案。本设计数据采集系统具体设计内容分为硬件设计、固件程序开发、驱动程序开发三部分。在硬件设计部分，介绍了设计中所用的主要芯片的性能、特点及具体的硬件设计电路；固件程序开发部分是设计中的重点，这里给出了部分函数和程序流程图；驱动程序开发部分首先对驱动程序开发工具进行了选择，详细介绍了本设计所用的开发工具WinDriver。 [正文] 第一章 绪论 1.1 USB技术的发展 现代工业生产和科学研究对数据采集系统的要求日益提高，许多方法已不能适应其要求。例如在PC机或工控机内安装数据采集板卡，如AID卡、422卡或485卡等。这些数据采集系统存在以下缺陷：安装麻烦、价格昂贵、受计算机插槽数量、地址、中断资源的限制，可扩展性差：在一些电磁干扰性强的测试现场，无法专门对其做电磁屏蔽，导致采集的数据失真等。 1995年康柏等公司推出了一种新型串行通讯标准—USB总线。USB是Universal Serial Bus(通用串行总线，也译为万能总线)的简称。它使用一个4针插头作为标准插头，通过这个标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。USB概念的提出是在1994年，1996年USB 1.0协议公布，1998年后随着微软在Windows98中内置了对USB接口的支持模块，加上USB设备的日渐增多，USB逐步走进了实用阶段。现在PC机都配备有USB接口，流行的操作系统也都支持USB，很多厂商提供USB芯片、外设，随着USB2.0协议的发布，USB进入它发展的黄金时代[1]。 1.2 USB总线的优点 1)快速：USB1.1协议规定了两种速度：低速1.5Mbps、高速12Mbps，现有的USB 2.0传输速率已经高达480Mbps，折合约60MB/s的峰值传输速率，从目前看来，这个速度已经足够应付绝大多数应用。 2)连接简单灵活：在USB方式下，所有的外设都在机箱外连接，连接外设不必再打开机箱；允许外设热插拔，不必关闭主机电源，不必用户参与设备安装过程。另外，USB接口支持多个不同设备的串列连接，USB采用“级联”方式，即每个USB设备用一个USB插头连接到一个外设的USB插座上，而其本身又提供一个USB插座供下一个USB外设连接使用。通过这种类似菊花链式的连接，一个USB控制器可以连接多达127个外设，而每个外设间距离(线缆长度)可达5米。USB能智能识别USB链上外围设备的插入或拆卸，USB为PC的外设扩充提供了一个很好的解决方案。 3)可以采用总线供电：普通的使用串口的、并口的设备都需要单独的供电系统，而USB设备提供总线供电和自供电两种方式。对于所需电流小于500MA电压为5V的外设，可以采用总线供电，这样设备就不需要专门的交流电源了，从而降低了这些设备的成本，减小了外设体积，提高了性价比。 ...... [参考文献] 1张弘.USB接口设计.西安电子科大出版社，2002：50-54 2徐永和.USB外围设备设计与应用.中国电力出版社，2002：68-72 3李庆超，邢文生.在单片面上扩展USB接口的设计与实现.计算机辅助工程，2004，5(1)：26-32 4孙骏，王晓蔚.嵌入式系统上的USB－HOST设计.现代电子技术， 2004，15(14)：56-66 5陈启美，张静，丁传锁.USB数据流模型.电子自动化设备，2001 15(14)：56-66 6肖踞雄，翁铁成，宋中庆.USB技术及应用设计.清华大学出版社，2003：126-128 7赵亮，侯国锐.单片机C语言编程与实例.人民邮电大学出版社,2003: 55-58 8李庆超，刑文生.在单片机上扩展USB接口的设计与实现.计算机辅助工程.2004：89-96 9周涛，张辉.《采用PDIUSBD 12的USB系统固件程序设计》.2003：177-185 10周立功，《PDIUSBDI2 USB因件编程与驱动开发》.北京航空航天大学出版社2003：145-167 ...... [原文截取] 摘要 本文以基于USB的数据采集系统的硬软件设计为主要内容，阐述了利用Philips公司的PDIUSBD12与华邦公司的W78E54B组成的一套数据采集系统的设计方案、硬软件实现方法，并给出了具体的硬件电路图和程序流程图。 论文首先简要介绍了USB总线的发展和特点，然后介绍了数据采集系统的总体设计方案。本设计数据采集系统具体设计内容分为硬件设计、固件程序开发、驱动程序开发三部分。在硬件设计部分，介绍了设计中所用的主要芯片的性能、特点及具体的硬件设计电路；固件程序开发部分是设计中的重点，这里给出了部分函数和程序流程图；驱动程序开发部分首先对驱动程序开发工具进行了选择，详细介绍了本设计所用的开发工具WinDriver。 关键词 USB W78E54B单片机 固件 驱动程序 PDIUSBD12 Abstract The USB-based data collection system hardware and software design for the main content on the use of Philips Corporation pdiusbd12 and leads ..... |
基于USB的数据采集系统设计
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