USB通信技术在测控领域中的应用

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1、桂林工学院硕士学位论文USB通信技术在测控领域中的应用姓名：李耀齐申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：蒋存波20070401桂林工学院硕士学位论文摘要工业上基于Pc的测控系统，其结构通常有两种：一是采用插卡的形式，即将功能卡插入Pc机的扩展插槽，利用系统总线与Pc实现通讯；二是外置嵌入式模块的形式，Pc实现人机交互以及数据处理、存储、打印功能，嵌入式模块则实现实时数据采集，并通过通用接口与Pc进行数据传输．USB作为一种新型的Pc机接口，由于其高传输速率、支持熟插拔，使用方便，易于扩展等一系列优点，从而得

2、到了广泛的应用．但USB作为串行技术接口，也有自身的缺点t传输距离短、抗电磁干扰能力较差．为此我们利用电火花成型磨削设备及电工绝缘材料耐电压击穿设备研制平台来进行实验，希望找到一种方法发挥USB接口的优点，克服传输距离短和抗干扰能力差的缺点，实现将USB技术应用在测控领域，尤其是强电磁干扰的环境．基于此，我们开展了这方面的研究工作；l、完成主控制器c8051F020、USB接口芯片cH375和其它辅助电路的硬件电路设计；2、完成USB控制模块的固件编写，实现UsB的主／从机两种工作模式的动态切换，既能作为从设备与Pc机进行

3、全速的数据通讯；又能作为主设备读写外部存储设备(u盘)，实现将采集到的数据以文件的形式保存到u盘；3、实现了USB设备驱动程序和上位机应用程序的设计和开发；4、进行了电火花电磁干扰模拟实验，提出了光多F+USB的抗干扰的方案，试探地解决USB用在工业测控领域抗强电磁干扰的难题．5，编写相应的C51程序，对tISB控制模块电路进行了调试，实现USB控制模块主要功能．通过对usB数据传输进行电磁干扰模拟实验，从得到的实验数据可证实了在强电磁干扰环境下对USB传输进行抗干扰处理的必要性和USB+光纤转换传输抗干扰方案的可行性．通

4、过—年多的研究工作，基本实现了'USB技术在测控领域的应用，并试探地解决了将USB应用在强电磁环境下，并提出了有效的USB抗干扰方案．这将有力地促进uSB技术在测控领域的应用．关键词：USB=CH375；测控系统；抗干扰；固件程序设计；桂林工学院硕士学位论文AbstractIndustrialPC-bascdmeasurementandcontrolsystemisusedmainlyintwoforms：thefirstformistheplug-incard,insertedintoPCcxpansionuryslot

5、，communicatingwithPCbysystembus；Thesecondformisembeddedmodule．whilePCrealizeinteractiveprocessing,dataprocessing,storageandprintingfunctions,theembeddedmodulegetreal-timedataandtransmitdatawithPCthroughtheCo由amoninterface．AsanewPCinterface,theⅧv锄斌SerialBushasaseri

6、esofadvantagessuchashightransmissionrates,supportingPlugandPlay,easytouseandexpand,cheapcost,SOitiswidelyused．Butasaserialinterface，USBalsohasitsowndrawbacks：sh咖transmjssiondistance,pooranti·electromagneticinterferencecapabilities．Weusethiselectricsparkleprocessin

7、gandgrindshapingequipmentandmaterialelectricalinsulationequipmentasexperimentalplatform，hopingtofindawaytoplaytheadvantageofUSBandovgrcolneitsshortcomingsandp001rperformanceofanti-interference．SothatwecanuscUSBinthefieldofmeasurementandcontrolsystem。especiallythes

8、trongelectromagneticinterferenceenvironment．Forthisreason,wehavecarriedoutn嘱earchinthisarea：1、Completedthecircuitdesignofmain_controlC8051F020、USBinterf