基于USB总线接口的便携式数据采集系统研制

论文题目: 基于USB总线接口的便携式数据采集系统研制

论文类型: 硕士论文

论文专业: 测试计量技术及仪器

作者: 范章华

导师: 陈春俊

关键词: 通用串行总线,数据采集,驱动程序,固件

文献来源: 西南交通大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文以基于通用串行总线(USB)的数据采集系统的研制过程为主要内容,阐述了利用Philips公司的PDIUSBD12芯片与Atmel公司的AT89S52单片机等芯片组成一套数据采集系统的设计方案、开发方法和开发过程,并给出了具体的实现方案。论文简要介绍了USB总线、WDM驱动程序的相关理论内容,详细的阐述了数据采集系统硬件的设计过程、固件程序的实现、驱动程序的设计方法和用户程序的实现。硬件设计部分详细介绍了数据采集模块和USB接口通信模块的设计。在数据采集模块给出了AD转换电路以及利用高速FIFO存储电路实现数据采集模块与USB接口通信模块高速数据共享的方法;在USB接口通信模块中给出MSC51系列单片机与Philips公司的PDIUSBD12芯片协同工作方法。软件设计部分主要介绍了该数据采集系统所包含的单片机固件程序、计算机驱动程序、应用程序三大部分。单片机固件程序主要实现解析来自主机的命令、实现数据采集、依据USB协议来完成对采集数据的打包并将采集数据送至主机的功能;驱动程序作为底层硬件与应用程序之间的桥梁,采用WDM模型,以IRP作为消息传播的载体,以DriverStudio作为开发工具,来实现与Windows系统底层核心机制交互的功能。本设计还应用VC6.0编写了一个能与USB数据采集卡进行通信的应用程序,应用程序虽然界面简单,但可以完成对数据采集卡的基本操作,比如采集数据显示,保存等,在功能上还可以进一步拓展。

论文目录:

第1章绪论

1.1 论文选题背景

1.2 选题目的及意义

1.3 本课题任务及论文安排

第2章 USB体系结构简介

2.1 USB基本特性

2.1.1 USB总线结构

2.1.2 USB硬件接口

2.1.3 USB编码方式

2.1.4 USB通信模型

2.1.5 USB设备端点和管道

2.2 USB通信协议

2.3 USB传输类型

2.3.1 控制传输

2.3.2 批量传输

2.3.3 中断传输

2.3.4 同步传输

2.4 USB描述符

2.5 USB设备请求

2.6 USB设备操作

2.7 USB设备状态

第3章 USB数据采集卡硬件设计

3.1 系统设计目标及方案

3.2 数据采集模块设计

3.2.1 A／D转换及其接口电路

3.2.2 高速FIFO缓存及其接口电路

3.3 数据通信模块设计

3.3.1 PDIUSBD12介绍

3.3.2 USB接口电路设计

3.3 串口及其他部分电路设计

第4章 USB数据采集卡软件设计

4.1 USB数据采集卡固件设计

4.1.1 采集模块程序设计

4.1.2 通信模块程序设计

4.2 USB数据采集卡驱动程序设计

4.2.1 WDM驱动程序结构体系简介

4.2.2 驱动程序开发工具选择

4.2.3 开发工具包DriverStudio介绍

4.2.4 采集卡设备驱动程序开发

4.2.5 USB设备驱动程序例程介绍

4.3 USB数据采集卡应用程序设计

4.3.1 设备接口与API函数

4.3.2 功能阐述

第5章系统调试与指标分析

5.1 系统调试

5.2 指标分析

结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文

发布时间: 2006-03-06

参考文献

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[2].基于USB的数据采集系统研究与设计[D]. 陈莹.西安科技大学2011
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[5].基于USB技术的脉搏数据采集系统的研究与设计[D]. 刘艳.哈尔滨理工大学2005
[6].基于USB规范的交互式数据采集系统的设计与实现[D]. 张国强.西南石油学院2003
[7].基于USB总线的数据采集系统设计[D]. 蒋善斌.浙江大学2005
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[9].基于USB总线的数据采集系统的设计[D]. 田健.电子科技大学2010
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