论文摘要
本文介绍了一种基于通用串行总线USB(Universal Serial Bus)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,USB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USB接口芯片(CypressEZ-USB FX CY7C68013)来完成采样控制并与PC机应用程序完成系统通信功能,由应用程序完成用户命令及数据的显示。该系统采用USB总线取代传统的数据采集总线,通过对USB协议和设备构架的理解,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、I/O扩展等电路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,并为系统提供了应用实例。
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摘要ABSTRACT第一章 引言1.1 前言1.2 课题背景1.3 国内外研究动向1.4 研究的目的和意义1.5 本文的主要任务第二章 USB 系统简介2.1 USB 传输体系简介2.1.1 USB 主机和设备2.1.2 USB 设备的端点、接口和配置2.1.3 USB 传输类型2.1.4 管道(Pipe)2.1.5 USB 通信流模型2.2 USB 接口通信协议2.2.1 数据域格式2.2.2 包格式2.2.3 事务格式(Packet Format)2.2.4 USB 设备请求(DeviceR equest)2.2.5 设备状态图和总线枚举过程2.2.6 系统配置过程2.2.7 通用可编程接口GPIF第三章 USB2.0 高速数据采集系统硬件设计3.1 硬件设计思想3.2 数据采集系统的硬件实现3.2.1 CY7C68013-USB2.0 接口芯片简介3.2.2 FIFO (CY7C68013)性能及特点3.2.3 A/D 转换芯片(MAX115)性能及特点3.2.4 USB 接口部分电路设计3.2.5 模数转换的启动3.2.6 读数据3.2.7 时钟第四章 固件程序设计4.1 固件(FIRMWARE)编程简介4.2 USB 设备请求和设备自举4.2.1 控制数据包4.2.2 USB 标准设备请求4.2.3 设备自举4.3 EZ-USB 固件编程4.3.1 固件模块化层次结构4.3.2 主程序循环4.3.3 协议层命令4.3.4 中断服务例程第五章 USB 驱动程序5.1 WDM 简介5.1.1 设备驱动程序的组成部分5.1.2 I/O请求处理5.1.3 即插即用设备栈5.1.4 IRP5.2 USB 通信5.2.1 USB 描述符5.2.2 设备端点5.2.3 设备通道5.3 USB 驱动程序(USBD)5.4 EZ-USB 驱动程序5.4.1 驱动程序入口5.4.2 I/O控制请求5.4.3 USB 驱动程序调用第六章 上位机测试软件的实现6.1 WIN32 程序接口及驱动程序测试6.1.1 WDM 对Win32 程序通信6.1.2 功能函数实现6.2 上位机应用程序第七章 结论与展望7.1 结论7.2 展望致谢参考文献攻读硕士期间发表的论文
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标签:通用串行总线论文; 数据采集论文; 固件程序论文; 设备驱动程序论文;