at89c51單片機usb接口驅動和應用程序的開發畢業論文-資料下載頁

【導讀】USB，由于速度快，使用方便靈活，易于擴展，支持即插即用，成本低廉等。一系列優點，得到了廣泛的應用。方法和開發過程，并給出了具體實現方案。數據采集系統的設計包括硬件設計、固件程序開發、驅動程序開發和應用程。在硬件設計部分，首先介紹了設計中所用的CH372的性能和特。機界面，對數據采集系統進行控制并顯示采集后的數據。使用USB總線傳輸數據，為數據采集系統與計算機之間的通訊。開辟了新的道路。

　　

【正文】 ect 一 MajorFuion[IRP_MJ_WRITE]=D12_Write: 1/0 控制模塊完成輸入輸出請求的大部分功能。設備的控制由設備控制例程 (RIPMJDEVCIECONTROL)負責，主要是對設備進行一些操作命令的發送或 者標志的讀取。數據讀寫主要由 IRP_MJ_READ 和 IRP_MJ_WRTIE 兩個例程完成，只需在 AddDeviec 中申請一個符號鏈接，并且在 StartDveiec 中將此符號鏈接激活即可第一步 :調用例程 IRP_MJ_CREATE 打開設備，檢查設備狀態，看是否在工作狀態，設備的接口信息是否己經準備好，然 后檢查文件對象中的參數是否合法 。第二步 :開始檢查 IRP 中的 MDL 地址，即 DMA數據傳輸模式的內存描述結構，如果長度為 0 也直接退出 。接著設備 URB 的傳輸標志，允許未填滿緩沖區的傳輸，獲取 MDL 的虛擬地址，并根據讀寫變量，設置相應的 URB 傳輸標志 。接著判斷傳送的長度是否大于緩沖區，如果是，則還要分割進行 。第三步 :則首先根據剛讀出的虛擬地址申請一塊MDL，使其與那個虛擬地址對應 。然后將其與用戶應用程序指定的 MDL 進行映像 。第四步，將這些信息再填入用戶自行定義的結構中，進行數據傳輸，直到所有數據傳輸完畢。 應用程序設計 與實現 本文在第四章和第五章分別闡述了 USB 固件程序和設備驅動程序的設計與開發。通常一個設備開發的目標是讓用戶能夠方便的控制和使用設備，也就是使用應用程序來控制設備， USB 類設備也是如此。因此 USB 接口開發的工作也包括了上層應用程序的設計。 操作例程及初始化 在 WIN32 系統中，把每一個設備都抽象為文件，應用程序只需通過幾條簡 單的文件操作 API 函數，就可以實現與驅動程序中的設備進行通信。 表 6一 1API函數與驅動程序例程對應關系 開 始結 束檢 測 U S B 設 備 是 否準 備 好報 錯設 置 參 數啟 動 采 集有 數 據顯 示采 集 結 束NYYYNN 圖 設備讀寫接口程序的實現 在 Win32 系統中，可以把每個設備都抽象為文件，此時的應用程序只需要幾條簡單的文件操作 API 函數，就可以實現與驅動程序中的某個設備通信。對于我們的硬件板，當把前面開發的設備驅動程序安裝到系統后并以它作為設備與上層應用程序的軟件接口時，也可以使用這些方式來實現應用程序與它的通信。但是為了修改和設計應用程序更加方便，因此本文便把讀寫設備封裝在相應的讀寫函數中。 對于應用程序來說，讀寫 USB 端口和讀寫串口類似。 數據 傳輸程序的設計和實現 開 始 接 收 數 據是 否 與 地 址 匹配 ？接 收 命 令 字發 送 或 接 收發 送 地 址 和 功 能 碼發 送 數 據 長 度 和 數據接 收 應 答是 否 正 確 ？接 收 數 據 長 度接 收 數 據發 送 應 答 信 號結 束出 錯 處 理 程 序結 束初 始 化 圖 數據傳送程序流程圖 ● 下傳數據例程 { function mDownloadData(iBuffer:array of byte。 iLength:cardinal ):cardinal。 var mDemoReq:COMMAND_PACKET。 MLength:cardinal。 begin if ( iLength 4096 ) then begin Messagebox( , 39。單次下傳數據長度超過 4096 字節 39。, mCaptionInform, MB_OK+MB_ICONERROR )。 mDownloadData:=0。 exit。 end。 := DEF_CMD_DOWN_DATA。 // 連續下傳數據塊 := $FF DEF_CMD_DOWN_DATA。 [0] := ACCESS_MCS51_XRAM。 // 讀寫 51 單片機的外部 RAM(本演示板的單片機沒有外部 RAM,所以無法演示 ) [1] := 00。 // 指定外部 RAM 緩沖區起始地址 ,該例是將數據下傳到起始地址為 0X8200 的外部 RAM [2] :=$82。 [3] := iLength mod 256。 // 傳輸數據總長度低二位 [4] := iLength div 256。 mLength := CONST_CMD_LEN。 // 命令包的長度 if ( CH375WriteData( mIndex, @mDemoReq, @mLength ) ) then // 通過CH375 發送命令包 ,成功 begin mLength := iLength。 // 數據塊的長度 ,一次下傳不超過 4096 字節 if ( ( mLength mod 64 ) = CONST_CMD_LEN ) then mLength:=mLength+1。 // 防止數據包的長度與命令包的長度相同 ,如果相同 ,則多發送一個無效數據 if ( CH375WriteData( mIndex, @mDemoReq, @mLength ) ) then // 通過 CH375 發送數據 ,成功 mDownloadData:=mLength else MessageBox( , 39。CH375WriteData 下傳數據失敗 39。, mCaptionInform, MB_OK + MB_ICONERROR )。 end else MessageBox( , 39。CH375WriteData 發 送 命 令 失敗 ,DEF_CMD_DOWN_DATA39。, mCaptionInform, MB_OK + MB_ICONERROR )。 mDownloadData:=0。 end。 ● 上傳數據例程 Function mUploadData( iBuffer:array of byte。iLength:cardinal ):cardinal。 var mDemoReq:COMMAND_PACKET 。 mLength:cardinal。 begin if ( iLength 4096 ) then MessageBox( , 39。單次上傳數據長度超過 4096 字節 39。, mCaptionInform, MB_OK + MB_ICONERROR )。 := DEF_CMD_CLEAR_UP。 // 連續上傳數據塊之前進行同步 ,實際是讓單片機清除上傳緩沖區的已有內容 :=$FFDEF_CMD_CLEAR_UP。 mLength := CONST_CMD_LEN。 // 命令包的長度 if ( CH375WriteData( mIndex, @mDemoReq, @mLength ) ) then // 通過CH375 發送命令包 ,成功 begin := DEF_CMD_UP_DATA。 // 連續上傳數據塊 := $FF DEF_CMD_UP_DATA。 [0] := ACCESS_MCS51_XRAM。 // 讀寫 51單片機的外部 RAM(本演示板的單片機沒有外部 RAM,所以無法演示 ) [1] := 00。 // 指定外部 RAM 緩沖區起始地址 ,該例是將數據下傳到起始地址為 0X8200 的外部 RAM [2] :=$82。 [3] := iLength mod 256。 // 傳輸數據總長度低二位 [4] := iLength div 256。 mLength := CONST_CMD_LEN。 // 命令包的長度 if ( CH375WriteData( mIndex, @mDemoReq, @mLength ) ) then // 通過 CH375 發送命令包 ,成功 begin mLength := iLength。 // 數據塊的長度 ,一次上傳不超過 4096 字節 if ( CH375ReadData( mIndex, @iBuffer, @mLength ) ) then// 通過 CH375 接收數據 ,成功 mUploadData := mLength else MessageBox( , 39。CH375ReadData 上傳數據失敗 39。, mCaptionInform, MB_OK + MB_ICONERROR )。 end else MessageBox( , 39。CH375WriteData 發送命令失敗 ,DEF_CMD_UP_DATA39。, mCaptionInform, MB_OK + MB_ICONERROR )。 end else MessageBox( , 39。CH375WriteData 發送命令失敗 ,DEF_CMD_CLEAR_UP39。, mCaptionInform, MB_OK + MB_ICONERROR )。 mUploadData:= 0。 End。 } end. 用戶應用程序的具體實現 由 Borland 公司推出的 Delphi 是全新的 可視化編程 環境，為我們提供了一種方便、快捷的 Windows 應用程序 開發工具。它使用了 Microsoft Windows 圖形用戶界面 的許多先進特性和設計思想，采用了彈性可重復利用的完整的面向對象程序語言 (ObjectOriented Language)、當今世界上最快的編譯器、最為領先的 數據庫 技術。 而且 使用 Delphi 開發應用軟 件，會大大地提高編程效率 。所以使用 Delphi 實現人機交互的數字圖形界面無疑是一個較好的選擇。 圖 數據傳輸顯示界面 結束語 USB 是一種 TI 行業新發展起來的通用接口標準。目前很多應用主要集中在PC 機的外設和一些消費類電子上，在一定程度上限制了 USB 的應用領域和發展空間。作為一種通用型串行總線標準。 USB 不僅僅適用于 TI 行業， 而且 它的應用空間很廣泛，完全可以使用在不同的領域和行業。特別是由于 USB 的 簡單、即插 即 用、熱插拔、開放性、高速、穩定、可靠性高等優點，它特別適用于儀器儀表、虛擬儀器、數據 采集、監控設備和加密設備等場合。尤其是 標準的推出，其傳輸速率可達 480Mb/S，使其真正意義上成為了一種通用串行總線。 將 USB 串行通用總線和單片機 相結合，并應用于信號的采集與處理領域是 本課題的一個特點。本文對 USB 協議 進行了較為詳細的研究，分析了傳統的 單片機 接口的一系列缺點，闡明了 USB 發展的歷史背景。從硬件電路設計、固件編程、驅動程序設計、主機應用程序設計 等 幾個方面，綜合論述了基于 USB 接口的數據采集處理系統的所有開 發步驟。 隨著 USB 總線技術的不斷發展，它的應用前景會更加廣闊。 致謝 在完成畢業論文過程中得到了各位老師和同學的關心和支持，在他們的指導和幫助下解決了 我遇到的許多困難和問題，得以順利完成學業。首先要特別感謝講 師 周春艷老師給我極大的幫助，她 淵博的知識、 嚴謹的治學態度、崇高的敬業精神以及求真務實的作風令我終生難忘。她是 我一生學習的榜樣。 感謝教研室的所有老師和同學們。 感謝父母對我的關心和愛護， 感謝 同學和老師的幫助 ，是他們默默的支持著我，給我學習創造了很好的條件。 最后借此機會謹向所有關心、支持 、幫助過我的老師、同學表示由衷的感謝。 參考文獻 [1] 胡曉軍、張愛成 《 USB接口開發技術》 西安電子科技大學出版社 2020 [2] 周立功《 USB 與 OTG規范及開發指南》 北京航空航天大學出版社 2020 [3] 廖濟林 《 USB 應用系統開發實例精講》 電子工業出版社 2020 [4] 邊海龍 《 設備的設計與開發》 人民郵電出版社 2020 [5] 廖濟林 《 USB 應用系統開發實例精講》 電子工業出版社 2020 [6] 王成儒、李英偉著 《 USB 原理與工程開發》 國防工業出版社 2020 [7] 《 USB 總線接口芯片 CH372 中文手冊》 3E版 [8] 寧愛民 、 蘭如波 《單片機應用技術》 北京理工大學出版社 202