基于USB总线的数据采集系统-软件工程专业论文.docx

江器大学硕士学位论文摘 江器大学硕士学位论文 摘 要 数据采集系统是信息科学的一个重要分支，它研究信息数据的采集、存储、 处理以及控制等，广泛应用在虚拟仪器、信号处理等领域。 同时，随着操作系统全面的支持USB技术标准，USB的应用正得到突飞猛 进的发展。本文所要论述的正是如何使用USB这一新型总线形式，来实现一个 简练的数据采集系统(包括软件和硬件)。 文中首先介绍了USBl．1规范，着重探讨了USB总线传输类型和总线协议， 而后介绍了一个USB数据采集系统硬件搭建以及相应固件编写方式。该系统使 用PDIUSBDl2芯片作为USB接口芯片，AT89C52作为系统微控制器，ADC0809 作为模数转换芯片。 然后，文章介绍了WDM模型驱动程序的总线结构以及组成WDM型驱动 程序的各个子模块部分的功能和特点，以及如何在USBDI基础上编制一个WDM 型设备驱动程序来实现应用程序与USB设备之间的通信。 最后，简单介绍了系统应用软件编写时需要注意的GUID以及多线程问题， 列出了系统对不同波形、频率的输入信号进行测试的结果，并以测试结果为根据 对系统的极限采样频率进行了估算。最后还对此系统在不同情况下波形失真的问 题进行了分析，提出了解决方案。 把数据采集器和USB总线结合，充分发挥USB总线的优势，使得数据采集 器应用更加便捷，必将成为数据采集系统的一个新的发展方向。 关键词： USB总线 数据采集 WDM驱动程序PDIUSBDl2 忸苏太学硕士学位论文Abstract 忸苏太学硕士学位论文 Abstract Data acquisition is an important branch of information technology．It studies data acquisition，data storing，data processing and so OU．It call be widely used in the field ofvirtual instrument．intelligent instrument and SO fonll． At the SaITte time as the Windows2000 operation system supports the USB specification comprehensively,the application of USB is going ahead by leaps and bounds．This paperjust focus on how tO development simple data acquisition system based on USB． Firstly,this paper introduces the USB 1．1 specification，especially focusing on the transfer type and bus protocol of USB。Then it inlroduces the way to build叩a data acquisition system(both hardware and software)，and this system use PDIUSBl2 the USB interface chip，AT89C52 the Microprocessor,and ADC0809 the A／D convert chip． Secondly，it introduces the overall structure，every module’S function and its character of the WDM driver．At last，combined with the practice of the author in developing a USB device，this paper presents how to develop a USB device by using USB interface chip，how to build WDM driver based on USBDI，and how to work out the communication between them． At last，it introduces the problem of GUID and multi-threaded when programming the data acquisition system’S application software． Connecting data acquisition device to USB，sufficiently tak