基于USB接口的数据采集系统设计
基于USB的数据采集系统的设计和实现
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基于USB接口的数据采集系统的实现4
[收稿日期]2006-06-20[作者简介]刘永刚(1975~),男,内蒙古高速公路局,助理工程师;孙宇清(1975~),男,内蒙古广播电视大学,讲师。
基于U SB 接口的数据采集系统的实现刘永刚1孙宇清2(1.内蒙古高速公路局,内蒙古呼和浩特010010;2.内蒙古广播电视大学,内蒙古呼和浩特010011) [摘 要]数据采集系统在工业测控以及试验室研究方面的应用非常广泛,随着科学技术的发展,数据采集系统正向着高精度、高速度、稳定可靠和集成化的方向发展。
我们设计了以AT 89C52为控制核心的数据采集系统,通过模拟开关,放大器,A/D 转换器,单片机及其外围设备 键盘、显示器、数据存储器的连接来实现对多路电压数据的采集及显示。
[关键词]通用串行总线 模拟开关 数据采集 A/D 转换器 LED[中图分类号]T P 334[文献标识码]A [文章编号]1672-3473(2007)04-0062-03一、设计目的和意义数据采集系统在工业测控以及试验室研究方面的应用非常广泛,随着科学技术的发展,数据采集系统正向高精度、高速度、稳定可靠和集成化的方向发展。
采用微型机进行数据检测、数字显示、信息存储及实时控制,对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要作用。
随着现代电子技术、微电子技术及通信技术的发展,在各种可用数据中,电压数据最便于处理、传输、显示和记录。
为此我们设计了以AT89C52单片机进行控制的多路电压数据采集系统。
该系统使用多路电子模拟开关代替以前使用的机械触点式转换开关来切换数据,解决了触点接触不良的问题。
在AT89C52的控制下,电压数据的采集过程完全是自动进行的,工作状态的转换操作也非常简单,采集结果可以用LED 显示器显示。
二、方案设计1.设计内容本数据采集系统采用单片机控制技术,实现对多路电压数据的采集。
测量的通道、电压数据可通过L ED 实时显示,E EPROM 存储,本机键盘查询。
基于Nios Ⅱ和USB接口的工业CT数据采集模块测试系统设计
第30卷 第6期2007年12月电子器件Ch inese Jou r nal Of Elect ro n DevicesVol.30 No.6D ec.2007Design of a Test ing System f or In dustr i a l CT Data A cquisition ModuleB a se on N ios II and U SB Inter face 3GA O Fu 2qi an g13,J I A N G Ren 2qi n g 2,L U H ua 2,CA O Pen g 2,A N K an g21.I C T Research Center ,Chong qi n g Uni versi t y ,C hon gqi ng 400030,Chi na;2.Automat ion Coll ege ,Chon gqi n g Uni versi t y ,C hon gqi ng 400030,Chi naAbstract :To design a te sti ng system for indust rial C T dat a acquisition module ba sed o n Nios II soft core processor and USB i nte rface.Syst em scheme de si gni ng ,har dwa re a nd sof t ware de si gni ng a re di scussed.Desi gni ng wi t h Nios II p rocessor helps to si mplif y syst em st ruct ure ,increase flexi bilit y of design a nd im 2prove system performance.Pseudo i nt errupt which combi nes t he advanta ge s of interr upt t ra nsfer and bul k t ransf er is used to meet t he requi re me nt of mass data and real ti me.Practical application shows t hat t he system ,wit h a t ransmission byt e error rat e less t ha n 1×10-7a nd a t ransfer speed of 370kbyt e/s ,can be successf ully used to t est i ndust rial C T data acqui sition module.K ey w or ds :data acqui si tion ;i ndust rial C T ;Nio s;U SB interf ace ;pseudo i nte rrupt ;bulk t ransf er EEACC :1130B基于Nios II 和USB 接口的工业CT 数据采集模块测试系统设计3高富强13,江仁清2,卢 华2,曹 鹏2,安 康21.重庆大学ICT 研究中心,重庆400030;2.重庆大学自动化学院,重庆400030收稿日期22基金项目国家自然科学基金“基于高精度工业T 测量系统的发动机材料可靠性分析技术研究(668)资助项目”作者简介高富强(562),男,副教授,工作于重庆大学I T 研究中心,研究方向为嵌入式数据采集、射线辐射探测,f q @q 摘 要:基于Nios II 软核处理器和USB 接口设计了一种工业CT 数据采集模块测试系统.论述了系统的方案设计、硬件设计、软件设计.利用Nios II 进行设计简化了系统结构,提高了设计灵活性,优化了系统性能.在USB 传输中应用了伪中断批量传输方式,很好地满足了数据传输量和实时性的要求.实际使用结果表明,该系统数据传输字节出错率小于1×10-7,数据传输速度达370kbyte/s ,可成功地应用于工业C T 数据采集模块的测试.关键词:数据采集;工业C T;Nios ;U SB 接口;伪中断;批量传输中图分类号:TP302.1 文献标识码:A 文章编号:100529490(2007)0622096204 在工业C T 机中,测量数据通常是由多个数据采集模块产生的,只有保证每个模块采集到的数据的准确性,才能确保整个工业C T 测试系统得到的测量数据准确可靠.因此,在设计和制造好数据采集系统后,有必要使用工业C T 数据采集模块测试系统单独地对每个数据采集模块进行数据准确性测试.本文提出了一种基于Nios II 处理器和USB 接口的工业CT 数据采集模块测试系统的解决方案.根据此方案设计的工业CT 测试系统能够将一个数据采集模块中64通道中的测量数据实时地传输到上位机,并在上位机中对数据进行存储、显示、数理统计以及通过上位机应用程序的可视化界面发送自检、设置积分电容、设置积分时间、设置采集次数等:20070101:C 07209:19C gao c u.e .10个工业C T机的参数设置命令.数据采集系统设计人员利用该测试系统能方便地得到在各种参数条件下数据采集模块得到的测量数据,通过分析后纠正设计缺陷,改善数据采集系统的性能.1 Nios II处理器Nios II处理器是美国Alt era公司开发的第二代32位R ISC软核处理器[1].它是在Alt era公司的F PGA技术和AVAL ON总线技术支持下工作的新一代嵌入式软核处理器,其性能超过150D Mimp2 l ul se/s[2].使用Nios II进行嵌入式系统的开发,具有灵活、可裁剪、效率高、成本低等优点.值得一提的是,Nio s II处理器提供了硬件描述语言与C/C++语言的无缝连接,使得原先在MCU/DSP等微处理器平台下开发的C/C++语言程序能够稍做修改就能移植到Nios II中,简化了开发的过程.此外,Al2 t era SO PC Buil der提供的许多Nios II外设,如UAR T、PIO、SDRAM控制器、DMA、PLL等,极大地方便了用户使用Nios II处理器进行的SOPC 开发.2 测试系统方案设计在工业C T测试系统中,X射线对被测工件进行测量后得到的测量信号经过一系列的变换和处理后,通过I2C总线传输到测试系统中.该系统在对其进行数据格式转换后,再通过USB接口,将数据上传到上位机中进行处理和显示.由于单个模块数据采集的最大速度为335kbyte/s,而工作在闲置的全速U SB总线上的批量传输最大传输速度为1216 kbyt e/s[3].因此,采用USB总线传输测试数据即可满足传输速度要求.在此基础上,测试系统有三种不同设计方案:(1)采用C语言或汇编语言编写USB接口下位机程序,MCU/DS P作U SB通讯的下位机,并用F PGA完成输入数据转换、缓存、输出命令的处理.(2)用硬件描述语言V HDL或Verilog HDL 编写U SB接口下位机程序,由FP GA完成输入数据转换、缓存、输出命令处理以及和上位机的U SB 通讯.(3)采用C/C++语言编写U SB接口的下位机程序,Nios II处理器作USB通讯的下位机.由F PGA完成输入数据转换、缓存、输出命令的处理以及和上位机的U SB通讯在以上三种方案中,方案①接口程序编写简单,但在F G的基础上再加M U DS使系统复杂而显得冗余;方案②电路简洁,但用硬件描述语言编写U SB接口下位机程序比较复杂,无法移植在其它微处理器上开发成功的接口程序.方案③电路简洁、抗干扰、可靠性好,使用嵌入到FP GA中的Nios II处理器,能够方便地移植在MCU/DSP等处理器上开发成功的接口程序,开发过程简单,因此,选择方案(3).基于方案(3)的测试系统方案如图1.图1 工业CT测试系统方案3 硬件设计本系统的硬件主要芯片为Alt era公司的Cy2 clone EP1C3T144C8F P G A和南京沁恒公司生产的C H372U S B总线接口芯片.Cyclone EP1C3T144C8FP GA[4]具有2910个L E、59904个存储位、1个PLL以及104个最大可用I/O,另外它还支持Nios II处理器,能够满足多种不同要求的应用场合.C H372[5]具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出,能够方便地连接到F P G A上;它内置了U S B通讯的底层协议,使用内置固件方式,并配合厂家提供的Wi ndows驱动程序和A PI应用层接口时,能极大地方便USB设备的开发.另外,它还支持全速设备接口,兼容U SB2.0协议,支持控制传输、批量传输和中断传输,能够满足各种不同U SB设备对数据传输速度的要求.图1中输入数据转换模块、输出命令处理模块均用V HDL语言编写.256kbyt e模块由Quart us II软件的Me ga Wiza rd Pl ug2in Manager生成,而Nios II处理器及其外设则由Al tera SOPC builder 创建.图中除C H372、U S B总线及上位机以外,全部嵌入在FP GA中.该系统的工作原理为:64通道20bit信号以及3个的数据校验信号通过I总线发送到测试系统中输入数据时,输入数据转换模块将的数据转换成便于N II处理器处理及U SB传输7902第6期高富强,江仁清等:基于Nios II和USB接口的工业C T数据采集模块测试系统设计.P A C/P 20bit2C.20bitios的8bit数据,并存储在作为数据缓存器的RA M中.每处理完一组64通道的信号及校验数据,输入数据转换模块便发送Data Ready信号向Nios II处理器发送中断请求.Nios II中断允许并执行对应的中断服务程序,将数据上传到U S B总线接口芯片CH372中,并通过该芯片以USB总线的方式传输给上位机应用程序处理.输入数据转换模块的时序仿真图如图2.图2 输入数据转换模块时序仿真图输出命令时,应用程序将所要输出的20bi t命令通过U S B总线下传到Nios II处理器中,再由其将数据发送到输出命令处理模块进行8bit到20bit的数据格式转换.Nios II处理器在发送完命令信号后,再发送Cmddown信号给该模块,通知其接收命令,并以I2C总线的方式将命令下传给下级电路.基于上述两种芯片的工业C T测试系统的硬件框图如图3.图3 数据采集模块测试系统硬件框图4 软件设计在USB的四种传输类型中,批量传输的传输速度最快,适用于待传输数据量大,但实时性要求不高的场合;而中断传输传输速度慢,但具有实时性好的优点.由于工业CT的数据量大,对实时性要求较高,因此,结合C H372芯片特性,可采用伪中断[5]批量传输方式,以充分发挥中断传输实时性好和批量传输方式传输数据量大的优点.伪中断批量传输,即在上传数据时,每次将最多6y的数据写入3的批量端点,随后,将预先设置好的8y的中断特征数据写入3的中断端点在中断端点写满8byte的数据后,C H372立即以中断传输方式上传中断特征数据.应用程序检测到中断特征数据便进入到伪中断服务程序中调用接收并处理批量端点中数据的子程序,完成数据的接收和处理.4.1 下位机(N ios II处理器)软件Nios II处理器和上位机的通信主要是通过Nios II处理器执行中断服务程序来完成的.在NiosII处理器中,通过在主程序中调用Nios II IDE的HAL(硬件抽象层)AP I函数al t_i rq_regi ster()[6]实现中断的注册.该函数的原型为:i nt alt_irq_regi ster(al t_u32id,voi d3cont ext,void(3i sr)(void3,alt_u32));其中,id为设备的硬件中断号,cont ext是个给中断服务程序传递上下文信息的指针,而isr为与i d对应的中断服务程序.对应于以上注册的中断服务程序的原型为:Void i sr(void3context,alt_u32i d));完成中断服务程序的注册和中断服务程序的编写后,当程序在硬件上运行时,如果有对应于i d的中断发生,则Nios II处理器自动进入中断服务程序,完成数据的传输.利用Nios II处理器实现的下位机中断服务程序流程图[7]如图4.图4 Nios II中断服务程序流程图此外,中断服务程序程序体、主程序和其它子程序都可直接使用C/C++编写或移植现有的C语言下位机接口程序.4.2 上位机软件[8]本系统上位机应用程序的任务一方面在于实现和N II处理器中的下位机程序协作实现USB传输的功能;另一方面,要完成数理统计并显示各通道8902电 子 器 件第30卷4b teCH72b teCH72.io s的数据,保存数据采集模块采集到的数据的任务.上位机程序流程图如图5.图5 上位机程序流程图应用程序启动时,首先进行初始化,其内容包括加载C H372动态链接库、打开USB设备、设定伪中断服务程序、初始化应用程序的接收数据缓冲区.随后,通过应用程序可视化界面发送自检命令,工业CT机进行自检.自检通过后,即可设置工业C T机的积分电容、积分时间、采集次数等参数.设定完参数后,应用程序向Nios II处理器发送上传数据命令,如果此时Nios II发现发送数据缓冲区中正好有数据等待发送,则进入伪中断服务程序,开始发送数据.上位机接收到数据后,将8bit数据还原为20位/通道的数据格式,用文本文件的格式保存并将其动态地显示在应用程序的可视化界面中.由于CH372批量传输时,一次最多能读取的最大长度为4096byte,因此,在需要连续传输大量的数据时候,必须每4096byt e传输完成时重新发送上传数据命令.接收完设定的数据后,即可退出程序.5 结论本文讨论的工业CT数据采集模块测试系统利用了Nios II处理器和F P G A灵活、可配置的以及USB伪中断方式的批量传输速度快、实时性好的优点,简化了工业C T数据采集系统的开发过程,提高了开发效率. 为了对该系统的性能进行量化的评估,对该测试系统数据传输出错率及数据传输速度进行以下测试. (1)由下级电路的FP GA连续发送约定的不同字节数的测试数据到该测试系统,并经其传输到上位机测试程序中.(2)测试程序将收到的数据和预先约定的测试数据进行比较,如果二者不同,则数据传输出错.(3)通过测试程序不断改变所传输的测试数据的字节数,直到出现数据传输出错.(4)将传输出错的数据的字节数和所传输的数据字节总数相比,得到传输出错率;将传输正确的数据字节数和传输这些数据所用的时间相比,得到数据传输速度.实际测试结果表明:该系统在测试工作在设计的参数范围内的数据采集模块时,数据传输出错率小于1×10-7,数据传输速度达370kbyte/s,实时性好;它能及时暴露被测模块设计和制造的不足,有助于改善设计、提高产品质量,可用于数据采集模块的设计验证以及产品制造过程检验.目前,该系统已成功地应用于工业C T数据采集模块的测试.参考文献:[1] 彭澄廉,周博.挑战SOC-基于NIOS的SO PC设计与实践[M].北京:清华大学出版社.2004.2.[2] Al tera公司.Nio s II Processo r Reference B oo k[M].NII5V225.1.15225.[3] 萧世文.USB2.0硬件设计[M].北京:清华大学出版社.2002.22250.[4] Al tera公司.Cyclone Device Han dboo k[M].Vol ume1.C5V121.9.2212222.[5] 南京沁恒公司.USB总线接口芯片CH372中文手册A3版[S].1212.[6] Al t era公司.Nios II Sof t ware Developer’s Hand2Book[M].NII5V225.1.11012114.[7] 南京沁恒公司.C H372/C H375和C H451/CH452演示板说明及应用参考[S].2C版.227.[8] 孙鑫,余安萍.VC++深入详解[M].北京:电子工业出版社.2006.6.129.9902第6期高富强,江仁清等:基于Nios II和USB接口的工业C T数据采集模块测试系统设计。
基于USB接口的数据采集与频谱分析系统
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基于C8051F320的USB数据采集系统设计【毕业作品】
BI YE SHE JI（20 届）基于C8051F320的USB数据采集系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月33中文摘要随着信息技术与电子技术的迅速发展，计算机和外围设备也得到讯速发展和应用，在科学研究领域和许多生产场合中常用到数据采集技术，并且对数据采集的要求越来越高。
以前的通信方式由于传送速率慢、抗扰能弱、安装复杂麻烦等原因，严重阻碍了数据采集技术的发展，而通用串行总线USB具有传输线少、速率快、支持热插拔和易于扩展等优点，很好得解决了上述产生的问题,因而串行总线技术在计算机系统及通信设备中迅速得到广泛的使用。
本设计以USB作为总线的采集系统为主要研究内容，利用C8051F320等芯片组成的一套数据采集系统的设计方案、开发方法和开发过程，并给出了具体实现方案。
文中首先介绍了设计中所用的C8051F320芯片的性能和特点，然后给出了具体硬件设计方案，并重点介绍了设计中应该注意的问题。
整个系统包括硬件设计和软件设计两部分，实现数据高速转换和采集、数据显示、数据保存等功能。
系统硬件部分实现数据采集功能，并将采集的数据送至USB控制器，再通过USB接口将数据传送给PC机。
硬件设计部分主要包括主控制器C8051F320外围电路设计与数据采集电路选择、键输入显示电路设计等。
硬件设计中每个单元部分之间的连接主要以芯片的工作模式和系统要实现的功能来决定。
系统软件包括USB固件程序设计、驱动程序设计以及用户界面程序。
USB固件程序在keil c中实现，实现C8051F320的初始化;驱动程序为用户提供了软件和硬件平台连接的通道;用户界面程序采用VB语言完成，调用了驱动函数句柄来对硬件进行操作，完成数据的接收、保存、以及显示功能。
关键词：C8051F320，USB，数据采集技术33AbstractWith the development of information technology and the rapid development of electronic technology, the computer and peripheral equipment also gets rapid development and application in the field of scientific research, production and many occasions are commonly used in the data acquisition technique, and the data acquisition of the various requirements are also getting higher and higher. The traditional means of communication as the transmission speed is slow, weak anti-jamming ability, troublesome installation and other reasons, has seriously hindered the development of the data acquisition equipment, a new generation of universal serial bus USB transmission line having small, fast, supports hot plug and easy to extend the advantages, is a very good solution to the above problems, so the serial bus technology in the computer system and the communications equipment quickly and has been widely used.This design is based on the USB bus data acquisition system as the main research content, using a C8051F320chip consisting of a set of data acquisition system design, development method and development process, and gives the concrete realization plan. This paper first introduced the design used in the C8051F320chip performance and characteristics, and then presents the concrete hardware design scheme, and introduces the design should pay attention to the problem. The whole system includes hardware design and software design in two parts, to realize high speed data conversion and acquisition, data display, data storage and other functions.The system hardware to realize the data acquisition function, and the data will be collected and sent to the USB controller, through the USB interface transmits the data to the PC machine. The hardware design mainly includes the main controller C8051F320 peripheral circuit design and data acquisition circuit selection, key input display circuit design. The hardware design of each33unit section is connected between the main chip working mode and system to achieve the function to decide. Each unit are given a unit circuit characteristics and use.System software includes USB firmware, device driver and user interface program. USB firmware program in keil C, C8051F320initialization; device driver for the user interface program provides software and hardware platform to connect the channels; the user interface program used VB language, in VB called driving function in the handle to the hardware equipment operation, realize the data receiving, storage, and display function.Finally, through the testing of the system, in the design of the data acquisition interface shows the random input signal waveform. Proved by practice, the system design has been initially successful, can achieve USB data acquisition function.Key Word：C8051F320、USB、The data acquisition technique33目录摘要 (I)ABSTRACT (Ⅱ)目录 (Ⅳ)第一章绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2数据采集系统发展史 (1)1.3数据采集技术发展方向 (2)1.4设计方案的可行性分析与预期目标 (3)第二章数据采集系统的整体设计 (4)2.1硬件系统构成 (4)2.2软件系统构成 (5)第三章硬件设计模块 (6)3.1数字温湿度传感器介绍 (6)3.1.1 接口说明 (7)3.1.2 发送命令 (7)3.1.3 测量时序 (8)3.1.4 通讯复位时序 (9)3.1.5 数据物理量转化 (9)3.1.6 温湿度传感器框图 (10)3.1.7 数据采集流程图 (11)3.2数据采集系统的主控芯片 (12)3.3单片机与主机连接设备USB (14)3.3.1 USB特点 (14)3.3.2 USB与IEEE 1394比较 (15)3.3.3 USB传输类型 (15)3.4单片机键盘显示接口模块 (16)3.4.1 键输入设定 (17)333.4.2 显示器电路设定 (19)3.5单片机辅助电路 (21)3.5.1 时钟电路 (21)3.5.1 复位电路 (21)第四章软件系统设计 (22)4.1主程序设计 (22)4.2固件程序设计 (23)4.3驱动程序设计 (26)4.4用户界面程序设计 (29)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)33第一章绪论1.1 课题的背景和意义数据采集系统是将现场采集的数据进行处理、传输、显示、存储等操作，基于计算机测量的软硬件产品实现灵活的、用户自定义的测量系统，它主要完成数据的采集、模数转换、压缩处理，然后通过PC接口总线将处理后的数据送入计算机作进一步处理。
基于68013A的USB图像采集系统设计
世界上第一款集成 了 ＵＳ Ｂ ２ ． ０ 接 口的微控制器 。通过集 成 ＵＳ Ｂ ２ ． ０ 收发器 、Ｓ Ｉ Ｅ （ 串行接 口引擎 ， Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ
Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ） 、增 强的 ８ ０ ５ １ 微控制器 以及可编程成的外部接 口
图２ ６ ８ ０ １ ３ Ａ Ｓ Ｌ Ａ ＶＥ Ｆ Ｉ Ｆ Ｏ模式
在Ｓ Ｌ ＡＶＥ Ｆ Ｉ Ｆ Ｏ模式 下 ， 由０ Ｖ６ ６ ２ ０ 的像素输 出信 号Ｐ Ｃ Ｌ Ｋ作为 时钟提供 ６ ８ ０ １ ３ Ａ工作 ， Ｓ Ｌ ＷＲ 由 Ｏ Ｖ６ ６ ２ ０ 的行控制信号 ＨＲ Ｅ Ｆ控制 ， Ｆ Ｄ ［ ７ ： ０ 】 由 ０Ｖ ６ ６ ２ ０ 的数字信
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基于USB2.0接口的PCM数据采集器设计与实现
基于USB2.0接口的PCM数据采集器设计与实现张莉;周雪纯;张乐【摘要】Be satisfied with X type plane's flight test, this collection equipment can implement collection data of environment vibrate parameter sensor. It provided with 100%vibrant parameter’s PCM data stream, and optional parameter’s RS422 data stream export function. It can receive the outer time and produce internal time. At the same time,100%vibrant parameter PCM data stream and optional parameter’s RS422 data stream are all created by upper computer programming load sof tware, then transmit and load to collection machine’s control board.%为满足X型飞机飞行试验的需求，设计了基于USB2.0接口的PCM数据采集器，该采集器实现了对机载环境下振动参数的采集、记录和实时监控功能，具备对100%及部分机载环境振动参数的PCM、RS422数据流记录功能，通过USB接口实现了上位机对100%PCM数据、可选RS422数据流的加载及实时监控功能。
【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】3页(P78-80)【关键词】USB传输;PCM数据流;可选RS422数据流;数据采集器【作者】张莉;周雪纯;张乐【作者单位】中国飞行试验研究院测控所陕西西安 710089;中国飞行试验研究院测控所陕西西安 710089;中国飞行试验研究院测控所陕西西安 710089【正文语种】中文【中图分类】TN919.6数据采集器是飞行试验中不可缺少的一个重要设备，以往使用的数据采集器均采用航空插头，与外设连接还需转换插头。
基于USB接口的数据采集与传输
USB(Universal Serial Bus， 通用串行总线) 是外 设与计算机进行连接的新型接口， 其特点是中低速、 双向、 同步、 低成本， 可动态连接。USB 简化了计算 机与外设的连接。由于其能够以较低 的成本同时连 接 127 种不同的USB设备， 因此被计算机外设硬件 制造商广泛采用。目 USB 技术 已经成为 PC 普 前， 遍流行的技术标准， 而且也逐渐被用 到消费电子和200Biblioteka 年 9 月 第 24 卷第 3 期
扬州教育学院学报 Jour na l of Yangzhou College of Ed ucation
Sept 20 0 6
Vol. 24 ， . 3 No
基 于 USB 接 口的数据 采集与传 输
王 刚
(扬州教育学院 计算机系， 扬州 225002) 江苏
(I ) 数 字摄 像 头 的视 频 解 码 芯 片 采 用 了 LM9618， 该芯片将 CMOS 光感应核与外围支持电 路集成在一起 ， 具有可编程控制和数字视频信号输 出的特点， 其视频为灰度图像 ， 通过 IIC 总线控制。 IIC 总线是一种双向串行总线， 其控制非常简 单， 只有两根信号线; 串行数据线(SDA ) ， 串行时钟 线(SCL) , IIC 总线的串行数据总线(SDA)和串行时 钟线(SCL ) 由单片机的通用 1/ O 口线分别编程模
收稿日 期: 2006 - 07 - 03 作者简介: 王刚 (1974- ) , 男，江苏扬州人 ，扬州教育学院计算机系 助教。
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(1)设备固件是设备运行的核心 ， 其主要的功能 是控制 USB接口 芯片并完成 USB1. 1 协议(包括标 准的设备请求、 厂商请求处理、 设置设备接 口 。 等) (2)USB 总线设备的客户端驱动程序的设计大 多采用 WDM 类型， 驱动程序由三部分组成 : 操作系统即插即用( PnP) 管理器 ， 这一类实现 USB设备的热插拔及动态配置。一旦总线驱动程序 检查到新硬件存在， 管理器先装人最底层 的过 PnP 滤器驱动程序， 并调用其 AddDevice 函数， 该函数创 建一个功能设备对象(FDO) ， 这样就在过滤器驱动 程序和 FDO间建立了水平连接。AddDevice 把 PDO 连接到 FDO上， 管理器继续向上执行， PnP 装入并调 用每个低层过滤器、 功能驱动程序 、 每个高层滤波 器， 直到完成整个堆楼 电源管理器管理整个系统的电源， 负责设备的