基于通用串行总线（USB）技术的高速数据采集系统设计.pdf

北京交通大学
硕士学位论文
基于通用串行总线(USB)技术的高速数据采集系统设计
姓名:马震
申请学位级别:硕士
专业:通信软件工程
指导教师:张思东
20050301
摘要●介绍姆⒄贡尘昂退南肿矗佣喔鼋嵌忍教諹的技术特点以及·对喙乇尘爸J蹲鞒鱿嘤γ枋觯渲邪╱体系架构、芟·单片机固件程序设计:程序完成了挠布毒僖约笆莶裳·在对僮飨低城绦蚩7⒛P蛍深入探讨的基础上完成了通用串行总线且恢指叽渌俣鹊拇薪涌谧芟撸捎谒溆屑床寮用、易于扩展和高传输速率的特点肜鲜降拇⒉⒖谙啾,因此,现在被广泛应用于各种计算机外设、数字设备以及工业领域之中。对基于芟叩氖据传输方法进行研究,充分利用此种传输方法的优越性,能提高数据传输的速率、可靠性与方便性,更有效地利用计算机资源,在实际应用中更好地发挥作用。∮。论文重点讨论了荽湎喙氐テ碳绦蚝蛍模型驱动程序设计方法,:发展趋势,;的扩展、物理接口、数据流模型和榈募虻ソ樯埽●硬件板体系结构设计及实现:设计了基于涌诘氖莶杉低秤布电路原理图,选用的芯片且豢畲胁⑿凶芟吆虳传输能力的高速涌谄骷τ闷銬数据传输方式达到了数据采集速率的要求;部分任务,在使锏浇细叽渌俾释北Vち擞布低车奈榷性;北京交通大学硕士学位论文第
慕予P偷膗商速数据采集系统驱动程序开发,完全符合痉层驱动模型架桶,一方嚣使驱动程序结搴句清晰、规整,另一方面也有列予驱动程序的移植,提高驱动程序的开发效率;通过咤崾莶杉低成杓频恼鲣醭蹋梢匀斓饺缦陆崧郏翰捎。际醯氖莶杉低尘哂兴俣瓤臁⒖煽啃杂⒅С钟布劝未返燃际跆点,且开发流程具露一定的通用性,因丽具有一定的实用价傻。关键词;通用串行总线、数据采集、讨棠P汀⒀思绦北京交通大学碟士学位论文第戮摘要
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第一章绪论7⒈尘凹把芯康恼绲暮鸵庖字化设备,如抒印机、摇描仪、粥、爱克、数硝耜枫,等等。这些鞫嘌打印橇要用针的并行接嗣,鼠标贝用牖氲纳笮薪涌冢昴承┥璞加板卡扩充接口的方法无法窘饩龇猓黄淙聪枋荽洳恍苈阆设增加一螽新豹外设,通常需要完成一系歹《繁琐工作;关闭电源,打开机箱。安是开发专用的板卡贓騊词迪执溆氪娲⒌仁荽恚庋鼍随着计箨枧技术、通信技术取多媒体技术的发展以及计算枧应熙的营及,计算机系统除了包括显示器、鼠标和键纛等基本外围设备,还包括越来越多数化的设备并没有统一的接口标准,设备的安装和配置都比较复杂。饲翅,连接则需要使用专门插卡。相对予终设种类和数鬃的增多,机传统接嗣从系统与用户两个角度都呈现掰其固有浆制。从系统角度,其一,计算褫端口资源/地皱、汉虳等邢蓿黄涠扑慊┑慕幽亢椭靼宀宀塾邢蓿ü所提出的更高要求,如更离速度和双向数据传输。俺对用户来讲,在一台上装外设豹接霸插卡;为了避免资源占用冲突,设嚣跳线为新的外设插卡选择合适的稀姒和疧口地址;安装设备驱动稷序。总之,传统计算机接圈融不能满足计算枫的进一步发展和应用。本课题的目的是为了实现与数据采集卡之间的离速数据传输与存储。为实现高速数据传输与存储,使用传统的串、弗口来进行,其速率逡远不能匹配,造成不能对数据的实融处璞甚至数攘丢失。为解决这个闷题,以前所用的方法会占用额外的计算机资源,并且增加开发的费用和难度。箍使用芟呃创送数耀,则会克服以上所述的不足。这是由床寮丛隆⒁子诶┱购透咚俅输的特点决定的。通用串幸亍总线瑄亲罱改暾攵远嗝教宕北京交透大学硕士学位论文旃
的需要蔼耨出现的连接系统,它提供了标准化的接口,可进行实对的数据传输,集团于年伦攀挚7⒘,其连接外围设备的接口劳无统一豹标准,如:键盘的邋用性简化了用户在翔断哪个插头对应哪个插槽时的任务,实现了单一的数,比率日速率快薇叮胁⒎俾士靗丁璇嗣的传输速率毙霹为多媒体计算机网络实现桌殛办公室自动化提供了强有力的支持工具。可支撩声音、音频及压缩视频豹实时传送,其主要目的是为满足桌面总线系统,但它也能实时地应用于移动环境要求。,不能满足一些需要较麓带宽的外设。因此,∏烈R氲牟⑿薪痈镜龋瑄则将这些不同的接囡统一起来。转出一维微小的矩形插座和软件构成。用户插入外设后,诗冀