串口USB接口的上位机软件设计
上位机软件配置与使用
上位机软件配置与使用上位机软件是指通过计算机将数据发送给下位机进行控制、监测和管理的一种软件。
它是工业自动化控制系统中的重要组成部分，广泛应用于工业控制、仪器仪表、机器人、智能家居等领域。
本文将介绍上位机软件的配置与使用方法。
一、上位机软件的配置1.硬件要求上位机软件通常运行在个人计算机上，因此需要一台符合软件要求的计算机设备。
通常情况下，要求计算机的配置要达到软件的最低要求，包括处理器、内存、硬盘空间、显示器分辨率等。
此外，还需要相应的通信设备，如串口或者以太网接口。
2.安装软件3.配置通信接口在使用上位机软件之前，需要对通信接口进行配置。
通信接口包括串口、以太网、USB等。
打开软件后，一般会进入到软件的配置界面，可以在设置选项中找到通信接口配置的入口。
根据具体情况，选择对应的通信接口，并设置相应的参数，如波特率、数据位、校验位等。
配置完成后，保存设置即可。
二、上位机软件的使用1.连接下位机设备在使用上位机软件之前，首先需要将下位机设备与上位机连接起来。
对于串口通信，需要使用串口线将计算机的串口接口与下位机的串口接口相连接；对于以太网通信，可以通过网线将计算机的以太网接口与下位机的以太网接口相连接。
连接完成后，通过上位机软件的通信界面可以查看通信状态，确认连接是否正常。
2.数据采集与发送上位机软件的主要功能之一就是数据采集与发送。
在软件的界面中，一般会展示数据采集的结果，并提供发送数据的功能按钮。
用户可以通过配置好的通信接口，向下位机发送指令，获取相应的数据。
同时，软件也可以接收到下位机发送的数据，并进行相应的处理和显示。
3.控制与监测上位机软件还可以对下位机设备进行控制和监测。
用户可以通过软件的界面，对下位机设备进行相应的操作，如启动、停止、调整参数等；同时，软件也可以监测下位机设备的状态，如温度、压力、状态等。
通过软件提供的控制和监测功能，可以实现对下位机设备的全面管理和控制。
4.数据处理与存储5.参数配置和系统设置上位机软件一般会提供相应的参数配置和系统设置功能。
基于C#的USB3.0接口程序设计
基于C#的USB3.0接口程序设计作者：樊高有王勇杨振国来源：《软件导刊》2016年第11期摘要：USB3.0接口速度快、简单、占用资源少，在实际设计工作中应用广泛。
设计一种基于USB3.0接口的上位机软件，在C#.NET平台下实现USB3.0设备的读写、数据接收和发送、数据传输动态显示以及数据存储。
实验结果表明，采用该程序可以提高程序开发效率，各方面功能都能得到很好的实现。
关键词关键词：C#；USB3.0；上位机；数据传输DOIDOI：10.11907/rjdk.162031中图分类号：TP319文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2016）0110111030 引言USB（Universal Serial Bus）是一种新型的计算机总线接口技术。
目前，在电子消费产品以及智能测控等领域应用越来越广泛，在设计工作中也被越来越多采用。
新的USB3.0总线技术提供了5.0Gb/s的传输速率，并向下兼容低速1.5Mb/s、全速12Mb/s和高速480Mb/s传输速率。
Cypress公司提供的Cypress Suite USB开发包包含.NET平台的动态链接库CyUSB.dll[1]。
本文探讨如何在Windows平台的.NET开发环境中，采用C#开发了USB3.0对接的上位机软件设备。
1 软件总体设计（1）从程序架构角度考虑，数据传输功能、显示功能以及数据存储功能分为独立的3个部分，分别由相应的类实现。
（2）使用事件传递内容，减小数据传输部分、显示部分以及数据存储部分的耦合度。
（3）程序功能相对复杂，分步实现：先完成USB设备检测，实现设备连接功能；然后传输数据，数据接收，实现数据存储功能；最后实现界面数据实时更新[2]。
上位机窗体界面主要有3个部分组成，即设置、运行状态以及接收与发送数据缓冲区，如图1所示。
程序总体工作流程如图2所示。
2 程序功能实现2.1 设备自动检测当USB设备连接到计算机时，能够自动获取USB设备列表、传输端点；当USB设备被移除后，能够自动识别USB设备已被断开，重新设置和获取USB设备。
C#做一个简单的进行串口通信的上位机
C#做一个简单的进行串口通信的上位机1、上位机与下位机上位机相当于一个软件系统，可以用于接收数据、控制数据。
即可以对接收到的数据直接发送操控命令来操作数据。
上位机可以接收下位机的信号。
下位机是一个控制器，是直接控制设备获取设备状况的计算机。
上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。
下位机不时读取设备状态数据（一般为模拟量），转换成数字信号反馈给上位机。
上位机不可以单独使用，而下位机可以单独使用。
2、串口通信串口相当于硬件类型的接口。
比如无线传感节点发送信号到汇聚节点，汇聚节点通过串口将数据传到计算机中的上位机中，上位机接收信息，并处理。
串口是按位（bit）发送和接收字节。
串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。
对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。
a，波特率：这是一个衡量符号传输速率的参数。
b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。
c，停止位：用于表示单个包的最后一位。
典型的值为1，1.5和2位。
d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。
3、C#代码[c#] view plain copying System;ing System.Collections.Generic;ing ponentModel;ing System.Data;ing System.Drawing;ing System.Linq;ing System.Text;ing System.Threading.Tasks;ing System.Windows.Forms;ing System.IO.Ports;ing System.Diagnostics;space serial213.{14.public partial class Form1 : Form15.{16.SerialPort s = new SerialPort(); //实例化一个串口对象，在前端控件中可以直接拖过来，但最好是在后端代码中写代码，这样复制到其他地方不会出错。
零基础5分钟开发一个简单的MdbusTCP(RTU)主站上位机教程
如何在Windows平台上面快速搭建一个Modbus主站上位机demo现如今，Modbus协议可以说是工业控制，现场数据采集邻域各种控制设备与传感器应用最为广泛的数据交互协议，不管是简单方便的串口，还是高速稳定的以太网，Modbus协议都有相应的适配其传输特点的协议。
虽然目前主流的Modbus 人机交互主站是组态王或者各种工控厂家生产的触摸屏，但如果你想做一些带逻辑控制，或者界面比较自由的上位机，那么该文章将在Visual Studio集成开发环境下，使用C#语言和Visual Studio的Winform框架，从环境安装，创建工程，Modbus库的安装，代码编写，程序调试等几个步骤，带你快速开发出一个Window 平台环境下的Modbus主站上位机demo。
（该文档以Visual Studio 2017为例）一、搭建开发环境在“工作负荷”菜单处勾选“.NET桌面开发”（已省略安装具体步骤）与你需要的其他组件。
安装完成后，我们进入下一步。
二、创建工程1、打开Visual Studio依次点击“文件”->“新建”->“项目”2、创建Visual C#的Windows窗体应用，按如下步骤创建Windows窗体应用，下面第四步我们可以自定义工程名称，这里我将该工程命名成“ModbusMaster”，完成后点击“确定。
三、Modbus库的安装工程创建完成后，中间红色部分窗体就是我们该工程默认生成的界面，默认程序运行起来后会加载该界面，但我们先不管界面，我们先为工程安装Easy ModbusTcp库。
EasyModbusTCP是基于.NET Framework和Java平台上的Modbus TCP/UDP/RTU通讯协议库。
它主要用于工业自动化领域，帮助用户实现远程控制和数据采集。
EasyModbusTCP的特点如下：简单易用：EasyModbusTCP提供了简单易用的API，使得用户可以轻松地实现与Modbus设备的通信。
论文--基于Labview的USB接口上位机设计
基于LabVIEW的USB接口上位机设计摘要：通用串行总线(USB)作为一种灵活的高速总线接口技术，非常适合作为主机和外设之问的通信接口，但其结构复杂。
本文以一个高速数据采集系统为例，阐述USB接口应用系统的总体设计思路，在实现方法上避开传统、复杂的NI数据采集卡，另辟蹊径地给出使用NI-VISA来驱动USB接口以应用LabVIEW进行上位机的设计。
关键词：USB RAW设备；NI-VISA；LabVIEW一、数据传输USB模块1.1概述CH375是一个 USB总线的通用接口芯片，支持USB-HOST 主机方式和 USB-DEVICE/SLAVE 设备方式。
在本地端，CH375 具有 8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机/DSP/MCU/MPU 等控制器的系统总线上。
在USB 主机方式下，CH375还提供了串行通讯方式，通过串行输入、串行输出和中断输出与单片机/DSP/MCU/MPU 等相连接。
CH375 的 USB 设备方式与 CH372 芯片完全兼容，CH375 包含了 CH372 的全部功能。
本手册中没有提供CH375在USB设备方式下的说明，相关资料可以参考 CH372 手册CH372DS1.PDF。
CH375的 USB主机方式支持常用的USB全速备，外部单片机可以通过CH375按照相应的 USB 协议与 USB 设备通讯。
CH375 还内置了处理 Mass-Storage 海量存储设备的专用通讯协议的固件，外部单片机可以直接以扇区为基本单位读写常用的USB 存储设备。
1.2 USB硬件电路图其中USB设备采用5V供电，其他采用3.3V供电，DE0板子上I/O口处有5V和3.3V，因此直接用DE0板子上供电。
二、LabVIEW的上位机2.1 数据采集概述高速的数据采集产品多通过PCI或PXI等总线实现与PC机之间的通信。
PCI总线的数据采集卡易受PC机机箱内高频干扰的影响，无法消除高频电磁干扰，从而降低了采样精度。
usb接口与上位机软件设计
USB 接口与上位机软件设计DOI :10.19557/ki.1001-9944.2020.05.020邹连英,高宁(武汉工程大学电气信息学院,武汉430205)摘要:USB 接口一般用于高速数据采集或传输任务中,是计算机和硬件设备系统之间的通讯管道,既可以完成数据传输任务,也可以实现计算机对设备系统的控制。
该文设计和开发了工作在Slave FIFO 模式下的通用USB 接口和配套的上位机人机界面软件,以满足单片机、DSP 、FPGA 等微处理器与上位机之间的高速、稳定的数据传输需求。
该设计开发的上位机人机界面能实现向下发送特殊控制指令的功能,并且经过实验结果表明,该设计能够满足较高速的数据传输工作,可以用于一般的测量和传输工作。
关键词:USB ;Slave FIFO ;数据传输;人机界面中图分类号:TN91;TP31文献标志码:A文章编号:1001⁃9944(2020)05⁃0099⁃04USB Interface and Upper Computer Software DesignZOU Lian ⁃ying ,GAO Ning(School of Electrical and Information ,Wuhan Institute of Technology ,Wuhan 430205,China )Abstract :USB interface is generally used in high ⁃speed data acquisition or transmission tasks.It is the communica ⁃tion channel between the computer and the hardware system ,which can not only complete the data transmission task ,but also realize the control of the computer to the equipment system.This paper designs and develops the universalUSB interface and supporting man ⁃machine interface software of upper computer working in Slave FIFO mode ,so as to meet the high speed and stable data transmission demand between microprocessors such as MCU ,DSP ,FPGA andupper computer.The man ⁃machine interface of the upper computer developed by this design can realize the function of sending down special control instructions ,and the experimental results show that this design can meet the needs ofhigh ⁃speed data transmission work ,can be used for general measurement and transmission work.Key words :USB ;Slave FIFO ;data transmission ;man ⁃machine interface收稿日期:2020-01-08;修订日期:2020-03-02作者简介:邹连英(1977—),女,博士,副教授,研究方向为嵌入式系统设计、FPGA 系统设计;高宁(1995—),男,硕士,研究方向为嵌入式系统设计。
USB上位机开发指南
第10章 上位机程序开发在USB设备开发中，上位机程序是用于与用户进行接口的。
上位机程序通过USB设备驱动程序和外部的USB硬件进行通信，USB固件程序执行所用的硬件操作。
一般来说，根据选择开发平台的不同，可以使用Visual C++、Visual C#和LabVIEW等开发上位机程序。
本章首先介绍了Visual C++中控制USB设备的相关函数，接着介绍了Visual C#中读写USB设备的主意函数，最后介绍了在LabVIEW中如何读写USB设备。
本章内容包括：Visual C++读写USB设备；Visual C#读写USB设备；LabVIEW读写USB设备。
10.1 Visual C++读写USB设备在USB设备开发过程中，上位机程序可以采用广泛应用的Visual C++来实现。
对于Cypress公司的EZ-USB系列芯片，其提供了全面的CY3684开发包。
在该开发包中，可以使用CYIOCTL控制函数类和CyAPI控制函数类来实现Visual C++环境下对USB设备的读写。
10.1.1 CYIOCTL控制函数类CYIOCTL控制函数类为Cypress公司的EZ-USB FX2LP系列USB接口芯片，提供了简单的控制接口。
在使用Cypress公司提供的驱动程序基础上，只需在主机Visual C++程序中加入头文件cyioctl.h，然后便可以调用相应的控制函数。
为了能够使用这些函数，主机程序必须首先获得USB设备的控制句柄。
可以通过以下的代码在程序中获得连接到主机的USB设备句柄。
CCyUSBDevice *USBDevice = new CCyUSBDevice(); //USB设备HANDLE hDevice = USBDevice->DeviceHandle(); //打开设备句柄其中，hDevice即为获得的USB设备句柄。
在退出程序的时候，需要释放该USB设备句柄，使用如下的语句即可：delete USBDevice;在主程序获得USB设备的控制句柄后，便可以调用CYIOCTL控制函数类提供的接口控制函数，下面分别进行介绍。
基于stm32上位机软件设计及其调试
基于stm32上位机软件设计及其调试基于STM32上位机软件设计及其调试一、简介STM32是一款由意法半导体（STMicroelectronics）推出的32位单片机系列，具有高性能、低功耗和丰富的外设接口，广泛应用于各种嵌入式系统中。
在实际应用中，为了方便与STM32进行通信和控制，我们经常需要编写上位机软件来实现与STM32之间的数据交互和功能控制。
二、上位机软件设计步骤1. 确定需求：首先要明确上位机软件的功能需求，包括与STM32通信方式（如串口、USB等）、数据传输协议（如Modbus、CAN等）、功能控制界面设计等。
2. 选择开发工具：根据需求确定合适的开发工具，常见的有C#、Python等。
C#是一种面向对象的编程语言，在Windows平台上应用广泛；Python是一种脚本语言，具有简洁易学的特点。
3. 设计界面：根据需求设计上位机软件的用户界面，包括按钮、文本框、图表等控件，并设置相应的事件处理函数。
4. 与STM32通信：根据选择的通信方式，编写相应的代码来实现与STM32之间的数据交互。
使用串口通信时，需要设置串口参数、打开串口、发送和接收数据等。
5. 数据处理：根据需求对接收到的数据进行解析和处理，例如将接收到的数据显示在界面上、保存到文件中等。
6. 功能控制：根据需求编写相应的代码来实现对STM32功能的控制，例如发送控制指令、读取传感器数据等。
7. 调试测试：完成上述步骤后，进行软件调试和测试，确保软件能够正常运行并满足需求。
三、上位机软件调试技巧1. 串口调试助手：使用串口调试助手可以方便地监视和发送串口数据。
可以通过查看接收到的数据是否正确以及发送的指令是否生效来判断通信是否正常。
2. 日志输出：在开发过程中，可以通过日志输出来记录关键信息和变量值，以便于分析问题。
可以使用printf函数将信息输出到终端或者文件中。
3. 断点调试：在需要详细分析代码执行过程时，可以使用断点调试功能。
USB通信协议及上位机软件框架规划书
USB通信协议：
1.数据包由两种构成：描述包和实时包，区别在命令字上。
2.通信方式：上位机只接收数据，不与下位机交互，即上位机只收不发。
描述包即非实时包，只在初始化阶段上传，描述包格式：
包头固定为：0x55
包长为本次数据包的长度，计算公式：包长= 描述段+ 命令字+ 偏移量
CRC校验范围是：除包头外的所有其他内容
描述段根据命令字决定：
规定:
bit7 ——0 ：这是一个实时包
bit6:bit5 ——00 ：信号的组数
bit6:bit5 ——01 ：信号名称
bit6:bit5 ——10 ：信号数据长度及类型
bit6:bit5 ——11 ：信号数据上下限
bit4:bit0 ——数据序号（0~32）
如果数据类型是bool，则数据序号bit4:bit0表明该信号的在数据段中的位置，例如系统有8
型的信号，则由一个字节表示，每一位分别表示每种信号的值：
种bool
举例如下：
下位机应先发送信号的种类数，接着发送各种信号的描述符。
对于一个信号应该由4个描述包完成描述
建议：下位机在发送完描述包后应该在发送一个描述包来说明此时描述包已经结束。
实时包格式：
计算公式：包长= 数据段+ 命令字。
串口USB接口的上位机软件设计
II
重庆大学本科学生毕业设计（论文）
目录
目录
摘
要 .................................................................................................................................... I
2.3.2 USB2.0 接口特点 .................................................................................................... 7
2.4 方案的选取 ....................................................................................................................... 8
This paper is based on Visual Studio 2010 platform, on c # language for the upper machine software developing design; and it is based on Keil2 for the firmware design of CY7C68013A chip, which achieves the configuration of USB chip and upper machine for communications; and Based on Visual Studio C++6.0 and DriverStudio , which helps to design out the USB driver for CY7C68013A. Thereby they make host computer and lower machine communicate successfully.
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1.1 课题背景和研究意义 ....................................................................................................... 1
1.2 国内外研究现状 ............................................................................................................... 1
2.1 数据采集系统整体框图 ................................................................................................... 4
2.2 基于串口的设计分析 ....................................................................................................... 4
2.2.1 串口的工作原理 ...................................................................................................... 4
2.2.2 串口的特点 .............................................................................................................. 6
1.3 章节安排 ........................................................................................................................... 2
2 设计方案分析与对比 ................................................................................................ 4
下位机即外围硬件电路系统由 Cypress 公司的 EZ-USB FX2PL 高速 USB 外设 控制器系列中的 CY7C68013A（56pin）为 USB2.0 的接口芯片， Altera 公司的 Cyclone II 系列的 EP2C5Q208C8N 为主控制器，和 2 片 16MBits 的 SDRAM 等组 成。主控制器 FPGA 根据 USB 芯片 SlaveFifo 模式所需要的时序将总线数据传输到 USB 芯片中，USB 芯片将自动进行数据打包并上传给上位机。
Key words：Data acquisition, USB , host computer
II
重庆大学本科学生毕业设计（论文）
目录
目录
摘
要 .................................................................................................................................... I
2.3 基于 USB 接口的设计分析 ............................................................................................. 6
2.3.1 USB 2.0 的工作原理................................................................................................ 6
重庆大学本科学生毕业设计（论文）
串口/USB 接口的上位机软件设计
学 生：
XX 桃
学 号： 2014 年 6 月 18 日星期三
指导教师： 于重庆大学 A 区 9 舍
专 业：集成电路设计与集成系统
重庆大学通信工程学院
二 O 一四年六月
Graduation Design(Thesis) of Chongqing University
3.1 USB 芯片固件设计 ........................................................................................................... 9
本文基于 Visual Studio 2010 平台，以 C#语言进行了上位机软件的开发设计;基 于 Keil2 进行了芯片 CY7C68013A 的固件设计,实现了 USB 芯片的配置和与上位机 进行通信;基于 Visual Studio C++6.0 和 DriverStudio ,设计出了适合 USB2.0 芯片 CY7C68013A 的 USB 驱动，从而使上位机与下位机的数据通信得到实现。
关键词：数据采集，USB，上位机
I
重庆大学本科学生毕业设计（论文）
ABSTRACT
ABSTRACT
This paper describes the PC software design of data acquisition system based on USB 2.0 interface. Universal serial bus USB ,which presents a faster Transmission speed, a unique hot-swappable support, a sudden Plug and play, easy to carry, good compatibility and resource-efficient and low cost, exhibited the unparalleled competitiveness in modern electronic interface-developing design. In the 21st century, with the rapid development of PC technology, USB technology gradually is entering the practical stage. For serial communication, however, because its interface swaps riskily, relatively slow, unable to meet the requirements of real-time data acquisition system for high speed data transfer, this paper is based on USB interface for high-speed transmission of data.
ABSTRACT ........................................................................................................................... II
1 绪论 ..................................................................................................................................... 1
June 2014
重庆大学本科学生毕业设计
中文摘要
摘要
本文阐述了基于 USB 2.0 接口的数据采集系统的上位机软件设计。通用串行 总线 USB 凭借其独有的传输速度快、支持热插拔、即插即用、简便易携带、良好 的兼容性、节省系统资源和成本低等特点，在现代电子设计的接口开发中显露出 不可比拟的竞争力。进入 21 世纪以来，随着 PC 技术的迅速发展，USB 技术逐渐 进入了实用阶段。然而对于串口通信，因其接口拔插存在风险，速度相对较慢， 无法满足数据采集系统高速数据实时传输的要求，故本文基于 USB 接口来实现数 据的高速传输。
2.5 本章小结 ........................................................................................................................... 8
3 USB 芯片固件和驱动设计..................................................................................... 9