基于USB的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、目前，隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)已進(jìn)入千家萬戶和幾乎所有的辦公場合，各種便攜式電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，計(jì)算機(jī)的外設(shè)種類越來越多，傳統(tǒng)的外設(shè)接口以PCI、RS-232、RS-485和SCSI為主，它們的一個(gè)共同特點(diǎn)是需要占用主板上有限的接口資源。因此，這些外設(shè)與計(jì)算機(jī)之間有一個(gè)簡單可靠經(jīng)濟(jì)的連接是非常必要的，這是USB接口出現(xiàn)的原因之一。USB是英文UniverSal Serial Bus的縮寫，中文含義是“通用串行總線”。它是一種應(yīng)用在

2、PC領(lǐng)域的新型接口技術(shù)。早在1995年，就已經(jīng)有PC機(jī)帶有USB接口了，但由于缺乏軟件及硬件設(shè)備的支持，這些PC機(jī)的USB接口都閑置未用。1998年后，隨著微軟在windows 98中內(nèi)置了對USB接口的支持模塊，以及USB設(shè)備的日漸增多，USB接口逐步走進(jìn)了實(shí)用階段。 與此同時(shí)，許多工程實(shí)踐中的采集處理裝置對速度和體積的要求也越來越高，單片機(jī)作為核心處理器難以滿足實(shí)時(shí)性的要求，因此，尋求合適的處理器已成為目前采集處理系

3、統(tǒng)的當(dāng)務(wù)之急。專門為高速數(shù)字信息處理而設(shè)計(jì)的數(shù)字信號處理器(DSP)已成為數(shù)字化領(lǐng)域的重要角色，DSP的高速度和良好的運(yùn)算性能特別適合于數(shù)據(jù)運(yùn)算及處理。 本文開發(fā)了一種基于USB總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)設(shè)備連接復(fù)雜、功能單一、成本較高的缺點(diǎn)，具用小型化、高集成、即插即用(PnP)的特點(diǎn)。論文在論證了系統(tǒng)的可行性，介紹了系統(tǒng)芯片的選擇和工作原理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，具體包括軟硬件設(shè)計(jì)兩方面的內(nèi)容。

4、 硬件電路由DSP和USB芯片的外圍電路、DSP和USB芯片之間的接口電路兩大部分組成；所有電路采用DXP2004繪制原理圖及PCB板圖，并制成電路板。 本數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)采用DSP和CPLD為核心的硬件結(jié)構(gòu)，完成了從輸入的模擬信號中采集數(shù)字信息并對其進(jìn)行快速預(yù)處理的功能，gJ～JUSB2．oS-～T系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)之間的實(shí)時(shí)通信。方案采用USB2.0總線與計(jì)算機(jī)交互，DSP和CPLD協(xié)同完成數(shù)據(jù)的采集及預(yù)處理。采用了雙電源設(shè)計(jì)

5、，系統(tǒng)可直接從USB口取電，也可以使用外部電源，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在PCB板上使用簡單電平數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。軟件設(shè)計(jì)由固件程序設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)三部分組成，固件程序設(shè)計(jì)的平臺(tái)為TI公司的CCS V2.0，驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的平臺(tái)為Visual C++6.0，輔助開發(fā)工具為DriverstIJdi03.0和Win2000 DDK。 本文程序的核心為固件程序和USB的驅(qū)動(dòng)程序。USB驅(qū)動(dòng)程序?qū)?/p>