DSO接口及上位机软件设计
上位机设计方案范文
上位机设计方案范文上位机是用于控制和监控下位机设备的一个计算机系统。
一般情况下，上位机通过与下位机之间的通信接口实现对下位机的数据采集、控制和监控。
1.功能需求：根据实际应用场景，确定上位机所需的功能模块。
例如，如果是用于工业自动化控制，可能需要有数据采集、控制、报警和监控等功能；如果是用于物流管理，可能需要有订单管理、库存管理、物流跟踪等功能。
根据不同的应用需求，确定功能模块的数量和内容。
2.界面设计：上位机的界面设计需要用户友好，方便用户使用和操作。
可以采用常见的界面设计原则和规范，如选择合适的控件、布局合理、颜色搭配等。
可以采用图形化界面，通过图表、曲线等形式展示数据，并提供交互式操作方式，方便用户进行控制和监控。
3.数据采集和处理：上位机需要通过合适的通信接口与下位机进行数据交换。
可以采用串口、以太网、无线通信等方式进行数据传输。
在数据采集过程中，需要对数据进行处理和解析，可以对数据进行滤波、校验、转换等操作，确保数据的准确性和可靠性。
4.控制和监控：上位机需要能够实现对下位机设备的控制和监控。
通过与下位机的通信接口，发送控制指令，实现对下位机的控制；同时，接收下位机发送的状态数据和报警信息，实时监控下位机的运行状态。
可以通过图表、曲线、报表等形式展示控制和监控结果，提供实时的数据和图像以供用户分析和决策。
5.用户管理和权限控制：上位机可能需要支持多用户访问和操作，需要具备用户管理和权限控制的功能。
可以通过用户名和密码来验证用户身份，并为不同的用户设置不同的权限，保证系统的安全和稳定性。
6.数据存储和分析：上位机可能需要对采集到的数据进行存储和分析。
可以采用数据库进行数据存储，通过SQL语句实现数据的查询和分析。
可以结合数据分析算法，对采集到的数据进行处理和挖掘，提取有价值的信息。
7.报警和通知机制：上位机可以设置报警和通知机制，用于在发生异常情况时及时通知用户。
可以通过短信、邮件、声音等方式向用户发送警报信息，提醒用户注意和采取措施。
DSPs实验讲义
《DSPs原理及应用》实验教程福州大学至诚学院2014年10月第三部分ICETEK-VC5509A教学系统软件实验指导第一章实验设备安装一．开发环境开发TMS320C55xx应用系统一般需要以下设备和软件调试工具：1．通用PC一台，安装Windows2000或WindowsXP操作系统及常用软件(如：WinRAR等)。
2．TMS320C55xx评估板及相关电源。
如：ICETEK–VC5509-A评估板。
3．通用DSP仿真器一台及相关连线。
如：ICETEK-5100USB仿真器。
4．控制对象(选用)。
如：ICETEK-CTR控制板。
5．TI的DSP开发集成环境Code Composer Studio。
如：CCS3.3。
6．仿真器驱动程序。
7．实验程序及文档。
二．ICETEK-DSP教学实验箱的硬件连接1．连接电源：打开实验箱，取出三相电源连接线(如右图)，将电源线的一端插入实验箱外部左侧箱壁上的电源插孔中。
确认实验箱面板上电源总开关(位于实验箱底板左上角)处于“关”的位置，连接电源线的另一端至220V交流供电插座上，保证稳固连接。
2．使用电源连接线(如右图，插头是带孔的)连接各模块电源：确认实验箱总电源断开。
连接ICETEK-CTR板上边插座到实验箱底板上+12V电源插座；ICETEK-CTR板下边插座到实验箱底板上+5V电源插座；如使用PP(并口)型仿真器，则连接仿真器上插座到实验箱底板上+5V电源插座；连接DSP评估板模块电源插座到实验箱底板上+5V电源插座。
注意各插头要插到底，防止虚接或接触不良。
3．连接DSP评估板信号线：当需要连接信号源输出到A/D输入插座时，使用信号连接线(如右图)分别连接相应插座。
4．接通电源：检查实验箱上220V电源插座(箱体左侧)中保险管是否完好，在连接电源线以后，检查各模块供电连线是否正确连接，打开实验箱上的电源总开关(位于实验箱底板左上角)，使开关位于“开”的位置，电源开关右侧的指示灯亮。
上位机软件设计范文
上位机软件设计范文1.需求分析：首先需明确用户对软件的需求和期望，了解所需的功能需求、系统架构需求、用户界面需求等，并记录下来。
2.系统设计：根据需求分析得出的结果，将其转化为系统设计。
这包括确定软件的总体架构、应用场景、模块划分、通信协议、数据结构等。
3.软件开发：在系统设计的基础上，进行软件开发。
这包括编写代码、测试、调试等过程。
高效的编码和清晰的代码结构是保证软件质量的重要因素。
4.数据库设计：对于需要存储和管理大量数据的上位机软件，数据库的设计尤为重要。
数据库需要能够存储用户输入的数据、设备状态数据等，并能进行高效的查询和更新。
5.用户界面设计：用户界面设计需要考虑用户的使用习惯和操作习惯，保证用户界面清晰易懂、交互友好。
根据需求分析，设计一个直观、功能全面的用户界面。
6.通信协议设计：上位机软件通常需要与下位设备或控制器进行通信。
通信协议设计要考虑通信的可靠性、实时性和扩展性。
协议设计需要明确通信方式、通信周期、数据格式等。
7.测试与验证：软件开发完毕后，需要进行系统测试和验证。
测试包括单元测试、集成测试、系统测试等。
确保软件符合用户需求并能够稳定可靠地运行。
8. 部署和维护：软件开发完毕后，需要将软件部署到实际使用环境中。
同时，需要进行软件的维护和升级，及时修复软件中的bug，并添加新的功能或改进用户界面。
总结而言，上位机软件设计需要具备系统性思考、全面的功能设计、高效的编码、可靠的通信和数据管理以及良好的用户界面设计。
通过上述步骤，可以有效地设计出一个满足用户需求并具备良好扩展性的上位机软件。
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。
基于LabVIEW和DS1820的多点温度测试系统—上位机部分-精品
基于LabVIEW和DS1820的多点温度测试系统—上位机部分摘要基于LabVIEW和DS1820的多点温度测试系统可分为上位机和下位机两部分。
上位机采用LabVIEW编程，PC通信自带串行口，和单片机进行远程通信；下位机选用51系列单片机，用C51语言编程，单片机外围电路将采集到的温度信息传给单片机，单片机再将其传导上位机。
本文为上位机部分，利用LabVIEW开发环境设计PC机上位机的监控界面，上位机通过串行口与下位机的单片机通信，从而实现对过程参数的测量和控制。
上位机程序主要有串口程序、温度预警系统、数据存储和数据回房部分，通过串口程序采集数据，温度预警系统对采集到的温度加以标示，数据存储部分用于存储温度数据，数据回放部分用于历史分度的查询。
该控制系统设计简单，简化了系统与硬件结构，并且易于修改，具有很好的可扩展性。
关键词：温度测试；串口通信；LabSQL；数据存储；数据回放Multi-Point Temperature Measurement System Based onLabVIEW and DS1820—Part of LabVIEWAbstractMulti-Point Temperature Measurement System Based on LabVIEW and DS1820 can Can be divided into upper and lower plane of two parts. PC using LabVIEW programming connect with single-chip remote by it`s own serial port. The lower plane selected under the 51-bit single-chip machine using C language programming. Peripheral circuits present the communication to single-chip.and then single-chip bring the communication to PC part. This article is part of PC which design scontrol interface of PC with condition of LabVIEW. PC connect with single-chip by rows in order to ompletion of the purpose of meteragement and control of process parameters. Procedures for PC are serial process, temperature warning, data storage and data playback.The control system is designed to be simple,and easily for modified or scalability.Key words: temperature test ; serial communication;data storage;data playback.目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 工作原理 (1)第二章设计环境介绍 (3)2.1 虚拟仪器 (3)2.1.1虚拟仪器的开发 (3)2.1.2虚拟仪器的结构、分类、特点 (6)2.1.3 PC仪器的构建实例 (8)2.1.4 PC仪器与传统仪器比较 (12)2.1.5 PC仪器的发展前景 (14)2.2 LabVIEW的开发 (15)2.2.1 LabVIEW的作用 (16)2.2.2 LabVIEW的优点 (17)2.2.3 LabVIEW的起源与发展历程 (18)2.3 Access数据库的开发 (19)2.4 ODBC数据源 (20)2.5 ADO与数据库的交互技术 (22)第三章软件程序设计 (23)3.1 串口程序编译 (23)3.1.1 VISA库中的串口函数 (23)3.1.2 串口程序设计 (26)3.2 数据库程序编译 (27)3.2.1 LabVIEW中与数据库接口的方法 (28)3.2.2 数据库访问的工具包LabSQL开发 (28)3.2.3 LabSQL的配置 (29)3.2.4 利用LabSQL开发的基本步骤 (30)3.2.5 LabSQL功能模块 (30)3.2.6 程序编译 (31)3.3 温度报警系统 (34)3.4 登陆程序 (35)第四章总结 (37)参考文献 (38)致谢 (40)第一章绪论1.1设计背景随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展，人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、流量和压力等参数进行检测和控制。
上位机系统设计参考8
上位机系统设计参考版本 1.0北京国华新兴节能环保科技有限公司2009年8月1 前言上位机是自动化系统和操作人员最直接的人机对话窗口，是整套自动化系统最直接的外在表现，其功能和精细程度关系到直接客户使用的直观、简便、易操作和数据的实时性、完整性，同时还是本企业的颜面和广告，所以，上位机系统必须作为自动化系统重要组成部分而认真对待。
以下建议供上位机制作人员参考，希望在多个工程逐步积累的同时，形成本公司独有的特点和HMI设计规范。
2 上位机的总体结构上位机的机构可以从框架布局结构、功能布局结构、颜色结构几个方面描述。
2.1 框架布局框架布局，即总体的画面结构布局上菜单栏（大小如：1440*100）下菜单栏（大小如：1440*60）内容显示区（大小如：1440*740）主画面切换、单条报警、公司LOGO,、通讯状态、登录、日期、扩展区等重要功能基本集中在上下菜单栏，现场设备的工作状态集中显示在内容显示区。
(典型如WinCC Demo)。
还有一些其他的结构布局，画面切换或者功能按钮布局在左右两侧(如Citect 7.0 Demo)。
2.2 功能布局功能布局，即上位机包括的基本功能:主画面切换（主功能）报警归档（主功能）趋势归档（主功能）网络结构显示技术支持权限管理（主功能）功能扩展区（预留区域）这些上位机的基本功能，可根据项目的大小进行合理的添加、删除，但作为主功能每个上位机项目必不可少。
2.3 颜色结构上位机确定一种颜色作为背景颜色，其他的功能颜色要与之协调。
作为主颜色，要站在操作人员的角度进行选择，要柔和、不刺眼，以至于长时间的监看不产生眼睛疲劳。
其他颜色的选择，对于重要的现场参数可以选择有强烈对比效果的颜色以提高操作人员的警惕，而对于功能性的区域，可选择柔和过度的颜色，不至于产生突兀的效果。
对于一般的控制对象（如电机、关断阀门等），只有开、关二种状态，一般的原则是绿色代表开状态；红色代表关状态。
对于有正反转的对象（正反转电机）一般绿色代表正转，红色代表停止，黄色代表反转。
上位机设计方案
上位机设计方案上位机是指在工业自动化系统中，负责与设备进行通信、监控、控制等功能的计算机程序，它在工业生产过程中起到了至关重要的作用。
在进行上位机设计时，需要充分考虑实际需求以及系统的可靠性、稳定性、可维护性等方面的要求，下面是一个上位机设计方案的详细描述。
一、设计目标本上位机设计的目标是实现对工业自动化过程的实时监控和控制，能够对生产过程进行调度、统计和分析，并提供友好人机界面，便于操作和管理。
二、功能需求1. 实时监测生产设备状态，包括温度、压力、速度等参数，及时预警和报警。
2. 远程控制生产设备，能够进行启动、停止、调速等操作。
3. 对生产数据进行采集、存储、分析和展示，以便进行产能分析、故障诊断等工作。
4. 能够生成生产报表、趋势图等工业自动化报表，方便管理者进行决策和优化。
三、系统架构本上位机设计采用了C/S架构，即客户端-服务端架构。
客户端负责与用户进行交互、显示监控界面和上报操作指令；服务端负责数据的处理、设备通信、数据库的访问等。
四、硬件需求1. 服务器：配置高性能CPU、大容量内存和大容量硬盘，可满足大量数据的存储和处理需求。
2. 客户端：可以选择台式机、笔记本电脑、平板电脑等作为客户端设备，配置中等性能的硬件即可。
五、软件需求1. 操作系统：服务器可选择Windows Server或Linux，客户端可选择Windows、Android或iOS。
2. 数据库：选用成熟的关系型数据库，如MySQL、Oracle等，用于数据的存储和查询。
3. 开发语言：服务器端采用Java、C#等高级编程语言进行开发，客户端可选择Java、C#、Python等。
六、系统模块划分根据功能需求，可以将系统划分为以下几个模块：1. 设备通信模块：负责与生产设备进行数据的采集和控制。
2. 数据存储模块：负责将采集到的数据进行存储和管理，包括数据库的设计和维护。
3. 数据分析模块：负责对采集到的数据进行统计、分析和展示，生成报表和图表。
上位机应用软件设计
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硕士论文1.1上位机应用软件设计在用户看来，USB系统就是USB设备到主机的连接，但对开发人员来说，这种连接可以被分为3个逻辑层：功能层、USB设备层和USB总线接口层，且每一层都是由主机和USB设备的不同模块组成如图 1.1.1所示。
图 1.1.1 USB通信模型在主机和设备之间通信最终都通过USB电缆进行，在上层水平层之间存在逻辑的主机到设备信息流。
主机上客户软件和设备功能部件之间的通信是基于实际应用需求及设备所能提供的能力，客户软件与功能部件之间的透明通信的要求，决定主机和设备下层部件的功能以及它们的界面。
1、客户软件负责和USB设备的功能单元进行通信，以实现其特定功能。
这是本系统开发重点。
客户软件不能直接访问USB设备。
它一般包括USB设备驱动程序和界面应用程序两部分。
USB设备驱动程序负责和USB系统软件实现接口，通常USB总线驱动程序发出I/O 请求包以启动一次USB数据传输。
界面应用程序负责和USB设备驱动程序实现接口，以操控USB设备，并向用户提供可视化操作。
2、USB系统软件负责和USB逻辑设备进行配置通信，并管理客户软件启动的数据传输。
一般包括USB总线驱动程序、USB主控制器驱动程序和非USB主机软件三部分。
这部分软件通常是由操作系统提供，本系统开发不需要涉及此部分。
3、USB总线接口包括主控制器和根集线器两部分。
根集线器为USB系统提供连接起点，主控制器负责完成主机和USB设备之间数据的实际传输。
该模块与USB系统软件的接口依赖于主控制器的硬件实现[2]。
在USB系统中只允许一个主机，本系统主要分为3个不同模块：客户软件、USB 系统软件和USB总线接口。
对于本弹丸速度测试系统来说，工作重点是放在客户软件即上位机应用软件的编写，包括USB设备驱动程序和用户端应用程序。
1.1.1上位机软件总规划如上节所介绍的，上位机的软件主要包括两个方面：一方面是USB设备驱动程序，针对系统设计所使用的USB接口芯片，给系统提供完善的应用层操作接口；另一方面是本弹丸速度测试系统的用户端应用程序设计，负责和USB设备驱动程序实现接口，以控制USB设备，这方面也就是本节着重要介绍的。
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ARM9200
DM9161
LAN 接口
以太网物理层 （PHY）芯片
网络编程
首先要确定采用哪种传输层协议（即TCP或UDP）。 然后，通过调用开发工具或Windows提供的传输层协 议的库函数（即TCP或UDP）。
【注】网络编程中，IP协议是由TCP或UDP协议调用 的，应用程序无法直接调用之。 因此，程序员必须熟悉TCP和UDP协议的工作原理 和特点，以及IP地址、端口号的概念。
RS232C标准采用25针连接器，在微型计算机通信中常使用 其中的9个引脚。
RS232C 25针接口
RS232C 9针接口
实际应用中，至少 需要使用3个引脚
RS232C 引脚功能
RS232C 连接器（9针）
RS232的特点
优点：价格低廉，通用性强，传统设备都有这种接口，大多数计算机 语言都支持这种接口，采用调制解调器可实现更远距离的通讯。 目前还在应用。
主要用于在设备连接时对设备进行枚举，以及其他因设备 而异的特定操作。
• Interrupt Transfer（中断传输）
用于对延迟要求严格、小量数据的可靠传输，如键盘、游 戏手柄等。
• Bulk Transfer（批量/块传输）
用于对延迟要求宽松，数据量很大的可靠传输，如U盘等。
• Isochronous Transfer（同步传输）
• GPIB接口模板实现方案 2
DSO
USB_Device接口 USB_Host 接口
ARM接口转换模块
SN75160 NAT9914 SN75162
GPIB 接口
ARM9200
DM9161
LAN 接口
USB接口简介
USB（ Universal Serial Bus，通用串行总线）目前有 四种规范：
软件接口：通常指API（Application Programming Interface，应用编程接口），用于程序员编 程调用的函数。
2、测试仪器常用的硬件接口
上世纪 60 年代，随着可程控仪器和自动 测试系统的出现，测试仪器与其他设备（如 计算机、仪器、打印机、存储设备等）的通 讯连接势在必行，这就需要使用接口。 常用的测试仪器接口有通用接口（如 RS232、USB、以太网接口等）和仪器专用接 口（如 GPIB）。
DSO
USB_Host接口
USB_Device 接口 USB-RS232接口 转换模块 RS232 接口
GPIB接口简介
GPIB （ General-Purpose Interface Bus ，通用接口 总线）出现于 20世纪70年代。仪器设备采用了标准化的 接口和总线，可以按堆积木的方式进行连接和扩展。
GPIB的另一个常用的称呼是IEEE-488。
GPIB 接口卡
GPIB 电缆
计算机 可程控仪器
可程控仪器
GPIB卡
可程控仪器
可程控仪器
可堆叠的 GPIB 测试系统
GPIB的特点 • 堆叠式总线连接，器件（Device）容量为15台，即除计算机
外可连接14台仪器。
• 数据传输方式为并行、双向、单端、异步传输。 • 需要寻址，采用5位地址编码，其中全1地址表示取消听或
讲功能，因此地址容量为31个。
• 总线的逻辑电平为TTL负逻辑。
• 数据传输速率一般为250～500KB/S。若采用三态门发送，
且电缆总长小于10米，则数据传输速率最高可达1MB/s。
• 器件按执行功能分为三类：
控者：即系统的指挥者和管理者，一般为计算机。 讲者：即控者退出控制后发出命令或数据的器件。
USB 1.0，传输速率1.5Mb/s，半双工通讯，主要用于 键盘、鼠标等低速设备； USB 1.1，传输速率12Mb/s，半双工通讯，目前称为 USB 2.0 Full Speed（全速版）；
USB 2.0 ，传输速率 480Mb/s ，半双工通讯，目前称 为USB 2.0 High Speed（高速版） ；
DSO主板 GPIB接口模板 SN75160 NAT9914 引出 连接口 DSP处理器 GPIB 控制器芯片 SN75162 GPIB接口 收发器芯片
BF-531
GPIB 接口
存在的问题：其中的 “引出连接口” 需要改动现有的DSO主板和模具。
DSO的GPIB接口实现
考虑到方案1 存在的问题，在不改动现有DSO结构的基础上， 与LAN接口板整合，我们在ARM接口转换板上实现GPIB接口。
以太网的工作特点
• 以太网为总线型网络，采用广播通信的方式。 • 数据传输方式为串行、差分、异步传输。 • 采用无连接的工作方式。 • 进行CRC差错检测。
• 数据帧不编号，不确认，不重传。
• 提供不可靠的传输服务，可靠性由高层实现。 • 发送数据为基带信号，并采用曼彻斯特编码。
TCP/IP体系结构中各层的数据发送过程
TCP/IP网络体系结构（五层）
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
运行应用层协议，如 http、ftp、dns、smtp等 运行TCP或UDP协议 运行IP协议 网络接口层（视具体网络形式不同而不同）
由操作系 统实现 由网络接口 设备实现 （如网卡、 Modem等）
TCP/IP 协议体系由因特网体系结构委员会IAB制定， 由于较早地占领了市场，并得到了较好的商业驱动，应用 最为广泛，目前已成为事实上的国际标准。 以太网工作在数据链路层。
USB2.0(OTG) 接口芯片
以太网接口简介
早期的局域网（LAN）主流是令牌环网，后逐渐被以太网 所取代。如今，以太网已经是LAN的代名词。
1975年由Xerox公司研制成功一种基带总线局域网，并用 “Ether（以太）”来命名。
1982年由DEC、Intel、Xerox三家公司联合提出了10Mbps 以太网的正式标准 DIX Ethernet V2。 1983年由IEEE 802委员会制定了IEEE的10Mbps以太网标 准 802.3 。两个标准大同小异。
• 需要寻址，由主机（Host）在枚举过程中给设备（Device） 分配设备地址（1-127），地址0用于临时分配给刚刚接入的 USB设备。
所谓“枚举”，就是主机从设备读取相关信息，知道它是什么 样的设备，如何通讯，以及加载什么设备驱动程序。
USB的传输方式
• Control Transfer（控制传输）
DSO的LAN接口实现
考虑到方案1 存在的问题，为减小开发难度，我们采用ARM 处理器，并运行嵌入式Linux操作系统来实现DSO的网络接口功能。
• LAN接口模板实现方案 2
DSO
USB_Device接口 USB_Host 接口
ARM接口转换模块
SN75160 NAT9914 SN75162
GPIB 接口
数字存储示波器接口 及上位机软件设计
一、接口
1、什么是接口
Interface 原意：两个物体的接触面，连接面。
引申含义：
硬件接口：连接两个设备的中间电路，用于二者的信号 传递，匹配二者的工作速度和信号电平。 用户界面：User Interface，指人与机器设备的交互方式， 如字符模式的CUI 和图形模式的GUI。
DSO的USB接口实现
• USB2.0（高速）Device接口的实现
DSO主板
BF-531
Cy68013
USB_Device 接口
DSP处理器
USB2.0(Device) 控制器芯片
DSO的USB接口实现
• USB2.0（全速）OTG接口的实现
DSO主板
BF-531
CH374
OTG接口
DSP处理器
物理层
比特流
TCP/IP体系结构中各层的数据接收过程
用户数据
应用层
应用层报文 TCP/UDP首部
源端口 目的端口 … 检验和 … 应用层报文
传输层
TCP报文段/UDP用户数据报 IP首部
… 首部检验和 源IP 目的IP … 传输层报文
网络层
IP数据报（分组） MAC帧首部
目的MAC 源MAC … IP分组 FCS
用户数据
应用层
应用层报文 TCP/UDP首部
源端口 目的端口 … 检验和 … 应用层报文
传输层
TCP报文段/UDP用户数据报 IP首部
… 首部检验和 源IP 目的IP … 传输层报文
网络层
IP数据报（分组） MAC帧首部
目的MAC 源MAC … IP分组 FCS
数据链路层
以太网MAC帧
帧定界码
以太网帧
以太网的接口设备——网卡
数据链路层和物理层的功能是由网卡实现的。
网卡上主要包含了处理控制芯片、ROM（固化了MAC协议等）和 SRAM（作为数据缓存区）。
网卡的功能包括曼彻斯特编码与解码、串行/并行转换、数据缓存、 数据帧的封装与解封以及执行以太网的MAC协议等功能。
以太网的地址——MAC地址
即以太网MAC层中区分每一个站点的标识符，也称为硬件地址或物 理地址。 802委员会规定MAC地址为一个48bit（6个字节）的全球唯一地址， 一般固化在网卡的ROM里。 MAC地址的格式如下图所示：
USB 3.0，传输速率5Gb/s，全双工通讯。
USB的特点
• 小巧，便携，支持热插拔。 • 总线供电，采用集线器（Hub）扩展方式，1个USB Hub可连 接4个USB设备（Device）。
• 数据传输方式为串行、双向、差分传输。
• 采用主从方式，即主机（Host）能够主动识别设备（Device）， Host端较复杂，Device端则相对简单。
RS232C接口简介
RS232C标准制定于 1969 年，最初是为了把计算机通 过调制解调器与电话网相连而设计的。因此， RS232C接口采用单端、串行、异步传输方式。 RS232C接口采用点对点通讯，无需寻址。 RS232C接口电平采用负逻辑，逻辑1为-3V～-15V， 逻辑0为+3～+15V 。 RS232C接口的传输速率度量单位是波特（Baud）， 需根据连接的设备和距离来选择相应的速率。 如：110、300、2400、4800、9600、19200、 38400、57600、115200等等。 【注】比特率 = 波特率×单个调制状态对应的二进制位数 在两相调制的情况下，比特率=波特率。