基于dsp和usb的數據采集系統開發設計-學位論文范文模板參考資料(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 2） 中斷傳輸：用來支持那些偶然需要少量數據通信，但服務時間受限制的設備。中斷傳輸常常用在鍵盤、鼠標和游戲桿上。 （ 3） 批量傳輸：用來傳輸大量數據而沒有周期和傳輸速率的設備上。批量傳輸方式并不能保證傳輸的速率，但可以 保證傳輸的可靠性，當出現錯誤時會要求發送方重發。 （ 4） 同步傳輸：以一個恒定的速率進行傳輸。同步方式的發送和接受方都必須傳輸速率的匹配，不然會造成數據的丟失。 USB 設備的枚舉過程 要 主機識別一個 USB 設備必須經過枚舉的過程，主機使用總線枚舉來識別和管理必要的設備變化。總線枚舉的過程如下： （ 1） 設備連接。 USB 設備接入 USB 總線。 （ 2） 設備上電。 USB 設備可以使用 USB 總線供電，也可以使用外部電源供電。 （ 3） 主機檢測到設備，發出復位。設備連接到總線后，主機通過檢測設備在總線上的上拉電阻檢測到有 新的設備連接，并獲釋該設備是全速設備還是低速設備，然后向該端口發送一個復位信號。 （ 4） 設備默認狀態。設備要從總線上接收到一個復位的信號后，才可以對總線的處理操作做出響應。設備接收到復位信號夠，就使用默認地址 (00H)來對其尋址。 （ 5） 地址分配。當主機接收到有設備對默認地址 (00H)響應的時候，就對設備分配一個空閑的地址，以后設備就只對該地址進行響應。 （ 6） 讀取 USB 設備描述符。主機讀取 USB 設備描述符，確認 USB 的屬性。 （ 7） 設備配置。主機依照讀取的 USB 設備描述符來進行配置，如果設備所需要的 USB 資源得以滿足，就發送配置命令給 USB 設備，表示配置完畢。 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 7 頁 共 39 頁 （ 8） 掛起。為節省電源 ，當總線保持空閑狀態超過 3ms 以后，設備驅動程序就會進入掛起狀態。在掛起狀態時，設備的消耗電源不超過 500181。A。當被掛起時， USB 設備保留了包括其地址和配置信息在內的所有內部狀態。 USB 標準設備請求 USB 標準設備請求是用來完成 USB 設備美劇的命令， USB 設備必須對標準設備請求作出響應，不管該設備是否已經被分配了一個默認的地址或該設備目前正在配置。所有的標準請求都是使用默認管道來傳輸的。 USB 的設備由 8 個字節組成，格式 如表 22 所列。 表 22 USB 設備請求格式 偏移量 域 大小 值 描述 0 bmRequestType 1 位圖 請求特征 : D7: 傳輸方向 0=主機至設備 1=設備至主機 D6..5: 種類 0=標準 1=類 2=廠商 3=保留 D4..0: 接受者 0=設備 1=接口 2=端點 3=其他 4..31=保留 1 bRequest 1 值 具體請求 2 wValue 2 值 字長域，根據不同的請求含義改變 . 4 wIndex 2 索引或偏移 字長域，根據不同的請求含義改變 .典型用于傳送索引或偏移 . 6 wLength 2 如有數據傳送階段，此為數據字節數 . 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 8 頁 共 39 頁 2. 4 USB 設備的描述符 USB 設備的描述符是對 USB 設備的屬性說明。標準 USB 設備有 5 種 USB設備描述符，分別是設備描述符、配置描述符、接口描述符、端點描述符和字符串描述符。 USB 描述符是通過 Get Descriptor 來讀取。 在本 采集系統的描述符文件的關鍵部分及其說明 如下： typedef struct _USB_DEVICE_DESCRIPTOR { UCHAR bLength。//設備描述符的 bLength 域應等于 1 UCHAR bDescriptorType。//bDescriptorType 域應等于 1 以指出該結構是一個設備描述符 USHORT bcdUSB。//bcdUSB 域包含該描述符遵循的 USB 規范的版本號 (以BCD 編碼 )。 //現在，設備可以使用值 0x0100 或 0x0110 來指出它所遵循的是 版本還是 版本的 USB 規范。 UCHAR bDeviceClass。 UCHAR bDeviceSubClass。 UCHAR bDeviceProtocol。//設備類型 UCHAR bMaxPacketSize0。//給出了默認控制端點 (端點 0)上的數據包容量的最大值 USHORT idVendor。//指定廠商代碼 USHORT idProduct。//廠商專用的產品標識 USHORT bcdDevice。//設備的發行版本號 (0x0100 對應版本 )。 UCHAR iManufacturer。 UCHAR iProduct。 UCHAR iSerialNumber。//串描述符 ,0 值代表沒有描述串 UCHAR bNumConfigurations。//指出該設備能實現多少種配置 } USB_DEVICE_DESCRIPTOR, *PUSB_DEVICE_DESCRIPTOR。 typedef struct _USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR { UCHAR bLength。//7 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 9 頁 共 39 頁 UCHAR bDescriptorType。//5 UCHAR bEndpointAddress。//域編碼端點的方向性和端點號 //地址值 0x82 指出該端點是一個端點號為 2 的 IN 端點，而 0x02 地址指出一個端點號為 2 的 OUT 端點。 //除了端點 0，兩個端點可以有相同的端點號但方向相反。 UCHAR bmAttributes。//bmAttributes 的低兩位指出端點的類型 ,0：控制端點 ,1:等時端點， 2：批量端點 ,3：中斷端點 USHORT wMaxPacketSize。//最大包大小 UCHAR bInterval。// } USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR, *PUSB_ENDPOINT_DESCRIPTOR。 typedef struct _USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR { UCHAR bLength。////應為 9，即是一個 9 字節長的配置描述符。 UCHAR bDescriptorType。//和 2 USHORT wTotalLength。//該配置描述符長度加上該配置內所有接口和端點描述符長度的總和 UCHAR bNumInterfaces。//指出該配置有多少個接口 UCHAR bConfigurationValue。//是 該配置的索引值 UCHAR iConfiguration。//一個可選的串描述符索引，指向描述該配置的Unicode 字符串 UCHAR bmAttributes。//描述該配置中設備電源和其它特性的的位掩碼 UCHAR MaxPower。//要從 USB 總線上獲取的最大電流量 (單位為 2mA) } USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR, *PUSB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR。 typedef struct _USB_INTERFACE_DESCRIPTOR { UCHAR bLength。//為 9 UCHAR bDescriptorType。//4 UCHAR bInterfaceNumber。//索引值用在 SET_INTERFACE 控制事務中以指淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 10 頁 共 39 頁 定要激活的接口。 UCHAR bAlternateSetting。///索引值但習慣上，配置中的接口號從 0 開始，每個接口中的替換設置也是從 0 開始的。 UCHAR bNumEndpoints。//該接口有多少個端點，不包括端點 0，端點 0 被認為是總存在的，并且是接口 的一部分。 UCHAR bInterfaceClass。//述了接口提供的功能 ,非 0 的類代碼應該是上面討論的類代碼中的一個， //同時子類和協議代碼也必須有與該類相類似的含義。這些域不允許有 0 值，0 值為未來標準保留。 UCHAR bInterfaceSubClass。 UCHAR bInterfaceProtocol。//些域不允許有 0 值， 0 值為未來標準保留 UCHAR iInterface。//串描述符的索引， 0 表示該接口無描述串。 } USB_INTERFACE_DESCRIPTOR, *PUSB_INTERFACE_DESCRIPTOR。 typedef struct _USB_STRING_DESCRIPTOR { UCHAR bLength。//bLength 值根據串數據長度可變 UCHAR bDescriptorType。// bDescriptorType 域的值應為 3。 WCHAR bString[1]。//bString 域包含串數據本身 } USB_STRING_DESCRIPTOR, *PUSB_STRING_DESCRIPTOR。 3 采用 PDIUSBD12的 系統 設計 芯片特點 PDIUSBD12 是一個性能優化的 USB 器件，通常用于基于微控制器的系統，并通過高速通用并行接口與微控制器進行通信，而且支持本地 DMA 傳輸。 該器件采用模塊化的方法實現一個 USB 接口，允許在眾多可用的微控制器中選擇最合適的作為系統微控制器，允許使用現存的體系結構使固件投資減到最小。這種靈活性減少了開發時間、風險和成本。該器件使開發成本低且高效的USB 外圍設備的一種有效途徑。 PDIUSDB12 完全符合 規范，也能適應大多數設備類規范的設計 ，淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 11 頁 共 39 頁 如成像類、大容量存儲類、通信類、打印類和人工輸入設備等。因此， PDIUSBD12非常適合做很多外圍設備。 PDIUSBD12 芯片的 結構 (1) PDIUSBD12 的管腳排列如圖 31 所示。 圖 31 管腳排列圖 (2) PDIUSBD12 的內部結構 如圖 32 所示 圖 32 PDIUSBD12 的內部結構圖 端點描述 PDIUSBD12的端點適用于不同類型的設備，端點課通過 Set Mode命令配置為4種不同的模式，分別為： （ 1） 模式 0（ NonISO模式）：非同步傳輸，如表 。 表 31模式 0（非同步模式） 端點 數 端點索引 傳輸類型 端點類型 方向 最大信息包規格 /B 0 0 1 控制輸出 控制輸入 默認 輸出 輸入 16 16 1 2 3 普通輸出 普通輸入 普通 普通 輸出 輸入 16 16 2 4 5 普通輸出 普通輸入 普通 普通 輸出 輸入 64 64 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 12 頁 共 39 頁 (2) 模式 1（ ISO— OUT模式）：同步輸出 傳輸 ，如表 。 表 32模式 01（同步 輸出 模式） 端點 數 端點索引 傳輸類型 端點類型 方向 最大信息包規格 /B 0 0 1 控制輸出 控制輸入 默認 輸出 輸入 16 16 1 2 3 普通輸出 普通輸入 普通 普通 輸出 輸入 16 16 2 4 同步輸出 同步 輸出 128 (3) 模式 2（ ISO— IN模式）：同步輸入傳輸，如表 。 表 33模式 01（同步 輸出 模式） 端點 數 端點索引 傳輸類型 端點類型 方向 最大信息包規格 /B 0 0 1 控制輸出 控制輸入 默認 輸出 輸入 16 16 1 2 3 普通輸出 普通輸入 普通 普通 輸出 輸入 16 16 2 4 同步輸入 輸入 輸出 128 (4) 模式 3（ ISO— IO模式）：同步輸入傳輸，如表 。 表 33模式 01（同步 輸入輸出 模式） 端點 數 端點索引 傳輸類型 端點類型 方向 最大信息包規格 /B 0 0 1 控制輸出 控制輸入 默認 輸出 輸入 16 16 1 2 3 普通輸出 普通輸入 普通 普通 輸出 輸入 16 16 2 4 5 同步輸出 同步輸入