文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
基于USB总线的数据采集系统设计
姓名:蒋善斌
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:叶旭东;朱善安
20050301
摘要本文介绍了一种基于通用串行总线来完成采样控制并与机应用程序完成系理解,对数据采集系统进行了硬件设计和软件设计。硬件设计主要解决了控制器与主机通信问题,数据采样、模拟输出、疧扩展等电路得最大传输速率和运行效率的固件程序编程;二是为用户提供的以动关键词:通用串行总线,数据采集,固件程序,设备驱动程序的数据采集系统设计。随着用户对数据采集系统要求的不断提高,接口以其简单易用、速度快而被广大用户所接受。本论文所阐述的数据采集系统采用了集成了微处理器的涌谛酒统通信功能,由应用程序完成用户命令及数据的显示。该系统采用芟呷〈车氖莶杉芟撸ü訳协议和设备构架的设计以及它们之间的接口。软件编程主要分为三部分:一是为满足获态链接库形式封装的功能函数;三是提供演示和测试的控制面板程序,并为系统提供了两个应用实例。除此之外,论文还介绍了设备驱动程序的开发,并在文章结尾对挠τ们熬敖辛颂剿鳌.
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第一章绪论概况数据采集系统常用的几种数据采集方式数据采集是信息科学的一个晕要分支,是信息处理系统的最前端且源感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础向形成的一门综合应用技术,主要研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等作业,具有福强的实并浴T瞪涂蒲а芯恐芯P枰6砸恍┪锢砹拷胁杉L岣卟分柿俊⒔档成本提供信息和手段。在自动飞行控制和航天器的遥测、遥控中以及在国民经济的各个领域中,数据采集技术具有很重要的地位。随着天规模集成电路与计算机科学技术的发展,数据采集技术将在雷达、通信、水声、遥感、语音处理、智能仪器、工业自动化以及生物医学工程等众多领域得到广泛的应用。数据采集技术的疑展是凡机交互、状态监测、设备控制的基础。随着电子工业的发展,尤其是的郑蟠蟮卮俳斯ひ底远某潭龋衷谠嚼丛蕉嗟纳璞甘迪郑远制和无人职守,而这切又促进了数据采集技术的发展。在科学技术研究的各行各业中,常常利用或豢鼗愿髦质萁胁杉缫何弧⑽露取⒀沽Α⑵德数据采集系统的采集对象各种各样,但可以分为数宁量采集和模拟量采集两类。目前,常用的采集方式是使用采集板卡。数据采集设备与计算机之间的接【可以有多种方式,直讧屑浮⒉⑿锌凇总线、总线等抒薪涌串行接口是微机应用系统的常用接口,现在的机一般至少有两个串行口串行口不同于并行口之处在丁它的数据和控制信息是‘位接一位串行地传送去。由于机的限制,其龌高数据传输率不超过贝涞木嗬胍膊祝襊系拇谑恳灿泻苡邢蕖2裳低秤隤涌谒俣鹊钠烤弊等Ⅲ【⋯。会超过新扛大学硕士掌位论文.
通用串行总线上以字节为单位与输入/输出设备或被控对象传输信息的,这样数据传送速度大为距离增加,干扰就会增加,容易出错。芟呤枪ひ当曜冀峁棺芟撸殖莆狝芟摺K氖菘矶唬ぷ髌图形一和其它外设只能通过一个慢速且狭窄的瓶颈发送和接收数据,使母性能受到了严重的影响。尽管芟叽渌俾实汀⒄加糜布卸献试础⒉恢С即插即用,但哂辛己玫募嫒菪约肮惴旱挠τ茫艺庵肿芟咛乇鹗屎嫌诳制外设和进行数据通信的功能模块。但是随着计算机技术发展,芟咧鸾ケ芟呤荌公司推出的外围设备互连总线,是另一种局部总线规范。上述总线接口虽各具优点,但也都有其难以克服的缺点。它们在使用过程巾安装麻烦、易受机箱内环境的干扰,受至日计算机系统资源、插槽数量限制,不易用会导致一部分数据的丢失,失去连续采样的意义。.⑿薪涌目前,计算机中的并行接主要作为打印机端,并行接口是在多根数据线大提高,且并行传送的信息不要求固定的格式,但并行传送的距离受到限制,因率荽渎/砥鞯母咚俣群妥芟叩牡退俣炔煌剑斐捎才獭淘汰,目前市场上大多机主板已经没有宀邸总线具有严格的规范,保证了它具有良好的兼容性,符合娣兜睦┱箍ǹ刹入任何低晨煽康毓ぷ鳎篜总线与薰兀胧敝悠德室辔薰兀墒视糜诟种平台,支持多处理器和并发工作:芟呶M馍杼峁┝朔梦饰⒋砥鞲砀的通路,有效地克服了数据传输的瓶颈现象:芟呋咕哂辛己玫睦┱剐裕ü怕罚稍市砦尴薜乩┱埂5玃总线主要用于提高系统的性能。芟浙江大学硕士学位论文.
扩展。而~种新的总线接口方式——蚴嵌云渌芟呓涌诩际跹锍け芏痰产物。由于娜炔灏翁匦裕沟盟氖褂煤芊奖悖矣氪凇⒉⒖谙啾龋外设与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而制定的一种串行通信的标准,自口统一起来,使用一个氩逋纷魑1曜疾逋贰Mü飧霰曜疾逋罚捎镁栈系统和外设三个方面的支持才能工作。设计哪勘昃褪鞘共煌Ъ宜设备可以在一个开放的体系下广泛地使用。该规范改进了便携商务或家用电脑的现有体系结构,进而为系统生产商和外设开发商提供了足够的空问来创造多功能业标准是对机现有的体系结构的扩充例。纳杓浦饕W裱韵录父鲎