| 【中文题名】 | 基于USB的电网数据采集与显示系统的设计 |
| 【英文题名】 | The Design of Data Acquisition and Display in the Electric Network Based on USB |
| 【学科专业】 | 计算机技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-25 |
| 【中关键词】 | 通用串行总线,数据采集,设备驱动程序,,, |
| 【英关键词】 | universal serial bus,data acquisition,device drive, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>数据收集和处理系统 |
| 【论文摘要】 |
数据采集、显示与控制是信息处理与自动控制科学的一个重要内容。通用串行总线(USB)是一种新的计算机接口技术与标准,具有传输速度快、数据传输可靠、低成本、使用简单、扩展方便及支持即插即用等特点,因而正逐步得到广泛应用。本文试图将这种新型的数据传输接口与传统的数据采集相结合,设计一种应用简便、通用性好、即插即用的数据采集系统。
本文首先讨论了通用串行总线USB的特点,对USB总线规范及通信协议作了详细的讨论。并在此基础上,设计了一套基于USB接口的数据采集与显示系统。文章分别从硬件系统模块和软件系统模块两方面阐述了数据采集系统的设计过程。论文的主要工作体现在以下几个方面:
硬件系统方面:这一部分主要分析了数据采集系统工作原理、设计了数据采集系统电子电路,分析了电路的工作过程,并对设计中使用的主要芯片的性能和使用进行了详细的介绍。特别是USB通信接口芯片的选择,是我的工作的一个重点。基于USB控制器的特点与本数据采集系统对电路的要求,采用了PHILIPS的D12芯片作为本系统的USB接口芯片。文章详细分析和讨论了PHILIPS的D12芯片的内部结构、功能、芯片的读写控制以及芯片的典型使用电... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-7 |
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1 绪论 |
7-11 |
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1.1 概述 |
7 |
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1.2 数据采集系统的组成 |
7-8 |
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1.3 接口总线的类型及选择 |
8-9 |
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1.4 PC 机显示界面 |
9-10 |
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1.5 系统硬件的设计 |
10 |
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1.6 系统软件的设计 |
10-11 |
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2 USB 的基本知识与特性 |
11-25 |
|
2.1 USB 协议的发展史 |
11-12 |
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2.2 USB 的优点 |
12 |
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2.3 USB 协议概况 |
12 |
|
2.4 USB 总线拓扑结构 |
12-13 |
|
2.4.1 总线的物理拓扑结构 |
13 |
|
2.4.2 总线的逻辑拓扑结构 |
13 |
|
2.5 USB 总线数据传输 |
13-19 |
|
2.5.1 USB 的数据传输类型 |
14 |
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2.5.2 USB 的数据传输协议 |
14-18 |
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2.5.3 USB 数据的传输过程 |
18-19 |
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2.6 USB 设备 |
19-25 |
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2.6.1 USB 描述符 |
19-20 |
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2.6.2 标准的USB 设备请求命令 |
20-25 |
|
3 测量原理与硬件系统的设计方案 |
25-33 |
|
3.1 系统整体方案的设计 |
25 |
|
3.2 传感器模块 |
25 |
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3.3 信号调理模块 |
25-26 |
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3.4 数据采集模块 |
26 |
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3.5 USB 接口模块 |
26-33 |
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3.5.1 USB 控制器PDIUSBD12 概要 |
27-28 |
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3.5.2 USB 控制器PDIUSBD12 的管脚配置 |
28-29 |
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3.5.3 USB 控制器PDIUSBD12 的结构与功能 |
29-30 |
|
3.5.4 USB 控制器PDIUSBD12 的读写命令简介 |
30-31 |
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3.5.5 USB 控制器PDIUSBD12 的典型连接电路 |
31-33 |
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4 软件系统设计方案 |
33-55 |
|
4.1 USB 固件程序的设计 |
33-46 |
|
4.1.1 USB 固件编程的思想 |
33-34 |
|
4.1.2 USB 固件的结构 |
34-35 |
|
4.1.3 USB 事件标志 |
35-36 |
|
4.1.4 固件中的主循环 |
36-40 |
|
4.1.5 固件中的中断服务程序 |
40-46 |
|
4.2 USB 系统驱动程序 |
46-53 |
|
4.2.1 设备驱动程序介绍 |
47 |
|
4.2.2 驱动程序的结构 |
47-48 |
|
4.2.3 驱动程序的来源 |
48 |
|
4.2.4 驱动程序的编译环境 |
48 |
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4.2.5 驱动程序的编写 |
48-53 |
|
4.3 应用软件设计 |
53-55 |
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5 总结 |
55-56 |
|
致谢 |
56-57 |
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参考文献 |
57-58 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386070 |
