基于USB总线的数据采集系统研究

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1、河南科技大学硕士学位论文基于USB总线的数据采集系统研究姓名：李兰申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：宁永海@摘要论文题目：基于USB总线的数据采集系统研究专业：计算机应用技术研究生：李兰指导教师：宁永海摘要现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高。目前比较通用的是在PC内安装数据采集卡(常用的PCI,ISA,EISA总线),但是这些数据采集设备由于安装麻烦，价格昂贵，受计算机插槽数量、地址、中断资源的限制，可扩展性差，以及无法做电磁屏蔽而导致采集的数据失真。随着客户对数据采集速度要求的不断提高，USB以其使用方便、易于扩展、速度快等优点而越来越多的应用

2、于数据采集系统中。USB(UniversalSerialBus，通用串行总线)是一种新的外设连接技术，该技术着眼于简化计算机与外设的连接过程，为用户提供一种可共享的，可扩充的使用方便的串行总线。本论文以基于USB接口的数据采集系统的研制过程为主要内容，阐述了利用CH372USB控制芯片与SPCE061A单片机实现USB接口的设计方案、开发方法和开发步骤，并给出了具体实现方案。论文首先深入研究USB总线规范和体系结构，然后介绍了USB接口的设计。接口设计主要包括三个部分：硬件设计、固件程序设计、驱动程序和客户应用程序。在接口设计过程中，简要分析了系统物理因素、传输模式以及软

3、件程序之间的处理速度等对系统速度的影响，还讨论了设计中应该注意的问题，并且介绍了软件设计思想及其层次结构，随后详细介绍了各层次程序的设计过程和程序流程图。最后通过测试，验证了系统的正确性和可行性。关键词：数据采集，CH372，SPCE061A，固件程序，驱动程序论文类型：应用研究I河南科技大学硕士学位论文Subject:TheResearchOfDataAcquisitionBasedOnUSBSpecialty:ComputerApplicationsTechnologyName:LilanSupervisor:NingYonghaiABSTRACTTherequest

4、ofdate-acquisitionincreasinglyincrease.Thecurrentingeneraluseistoinstallthedata-collectedcardinthePC.ThemostusuallyuseofthetotallinearePCI,ISA,EISAetc.Althoughtheirspeedsarequickly,butthespreadisverydifficultbecauseofresourcesofPCarelimited.SoUSBiswiththeapplicationthatitsusageconvenience

5、,easytoexpand,flat-outquicketc.moreandmoreusedinthedataacquisitionsystem.TheUSB(UniversalSerialBus)isanewtechniquewhichestablishesthelinkswithoutsideequipments.ThattechniquefixattentionintheconnectionbetweenthePCandoutsideequipments,anditcanprovideforcustomersakindofserialbus,whichcanbeea

6、silyusedandsharedofwithothers.ThispaperintroducestheprotocolofUSBinbrief,andthendiscussesthedesignofUSBinterfacewithCH372andSPCE061A.Thedesignhasthreeparts:hardware,firmwareanddriver&application.Duringdesigning,Ianalysetheaffectionthatisarousedbythephysics,transfermodeandsoftwares’speedto

7、thesystem.Anddiscusstheproblemwhendothisdesign.Thepapershowstheideaofprogramdesignandthehierarchyandthenintroducestheprogramdesignindetailandgivessomecode.ThepaperhasfinishedthedesignofdataacquisitionsystembasedonUSBinterfaceandrealizedthebasaldataacquisitionfoundat