基于USB总线数据采集系统设计与实现.doc

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1、湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号　2006183833姓名　罗杰　专业机械设计制造及其自动化毕业论文（设计说明书）题目：基于USB总线数据采集系统设计与实现评价项目评价内容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是

2、否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评价评阅人：2010年6月日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）鉴定意见学号：2006183833学生姓名：罗杰专业：机械设计制造及其自动化毕业论文（设计说明书）56页图表3张论文（设计）题目：基于USB总线数据采

3、集系统设计与实现内容提要：本文介绍了一种基于通用串行总线USB(UniversalSerialBus)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PDIUSBDI2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

4、器与主机通信问题,数据采样、模拟输出、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USB的应用前景进行了探索。指导教师评语罗杰同学在毕业设计中，工作态度端正，能积极努力地学习与钻研。毕业设计选题较合适，系统设计方案较合理，毕业说明书书写、编辑较规范，论述较充分、通顺、清晰，图

5、表及文献引用较为规范，反映了该生具有一定的分析问题、解决问题的能力，文献资料检索、利用和外文阅读翻译能力得以提高，较好地完成了毕业设计任务要求。建议评定毕业设计成绩为：良好。指导教师：年月日答辩简要情况及评语答辩小组：年月日答辩委员会意见答辩委员会主任：年月日目录第一章绪论51.1课题背景51.2课题的提出51.3USB串行总线优势61.4本课题研究的内容和意义7第二章USB概要设计92.1USB传输要件92.2事务、信息包和联络信号92.3USB的传输结构102.4USB总线枚举过程132.5USB的设备描

6、述符142.6USB请求15第三章数据采集系统的硬件设计173.1硬件系统的结构173.2芯片选择173.2.1ADC0809183.2.2AT89C51203.2.3PDIUSBD12213.3接口硬件电路设计243.3.1A/D与单片机接口电路253.3.2PDIUSBDI2与单片机接口电路25第四章数据采集系统软件设计274.1A/D转换时序控制274.2固件的开发274.3采用PDIUSBD12的固件设计284.3.1驱动的开发工具284.3.2PDIUSBD12固件程序的编写294.4固件结构304

7、.5固件的编程实现324.5.1底层函数324.5.2命令接口324.5.3中断服务程序ISR.C344.5.4主循环MAINLOOP.C36第五章USB设备驱动及应用程序设计405.1USB设备驱动程序405.2USB设备应用程序设计46第六章结论49参考文献50附录51基于USB总线的数据采集系统设计摘要:本文介绍了一种基于通用串行总线USB(UniversalSerialBus)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

8、采集系统采用了集成了微处理器的USB接口芯片PDIUSBDI2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、模拟输出、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