| 【中文题名】 | 基于DSP和USB2.0的数据采集与传输系统的设计 |
| 【英文题名】 | Design of a Data-collecting and Data-transferring System Based on DSP and USB2.0 Technology |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-29 |
| 【中关键词】 | DSP,USB2.0,CY7C68013,TMS320VC5402,DSPBIOS任务调度优先级, |
| 【英关键词】 | DSP,USB2.0,CY7C68013,TMS320VC5402,DSP/BIOS task priority, |
| 【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】 |
以DSP芯片为设计核心的数字信号处理系统已经成为数字信号处理应用领域的主流，而以USB2.0协议为基础的总线传输系统也日益成为计算机与设备接口通信的骨干。本课题结合了DSP技术和USB2.0技术的优点，设计开发了一套以Texas公司的TMS320VC5402芯片为数字信号处理核心，以Cypress公司的CY7C68013 USB2.0芯片为系统传输核心的数据采集和传输系统。
本论文首先介绍整个系统的硬件部分的器件选择和相应的器件连接，充分考虑到系统的应用范围而选择性能参数相符的器件，而且也充分考虑了系统现有应用需要和扩展应用需要。然后介绍了USB2.0总线技术，着重介绍了和系统开发有关的USB2.0协议，为系统的软件开发打下了基础。再介绍了整个系统的软件开发流程：主要是DSP主处理程序和USB开发程序(包括USB固件程序、USB与主机通信程序、USB驱动程序)，最后详细地介绍了整个系统的开发调试过程。
本课题在硬件的设计方面注重系统的实际应用，也充分考虑了其扩展需要，很多器件的连接都是具有创新性的；在软件的设计上认真研读USB2.0开发协议，利用大公司的先进开发软件，这样减小了开发难... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-5 |
|
目录 |
5-8 |
|
第一章 绪论 |
8-13 |
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1.1 选题背景与意义 |
8 |
|
1.2 相关技术的发展现状 |
8-11 |
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1.2.1 传统的信号采集、处理与传输系统的发展情况与缺点 |
8-9 |
|
1.2.2 DSP技术的发展 |
9-10 |
|
1.2.3 USB技术的发展情况 |
10 |
|
1.2.4 CPLD 的发展状况 |
10-11 |
|
1.3 主要工作和创新点 |
11-13 |
|
1.3.1 本课题的主要工作 |
11 |
|
1.3.2 创新之处 |
11-13 |
|
第二章 系统的硬件设计与实现 |
13-34 |
|
2.1 硬件实现的总体框架和模块划分 |
13-14 |
|
2.2 A/D模块的设计 |
14-15 |
|
2.3 高速大容量数据缓冲模块设计 |
15-17 |
|
2.4 DSP模块的设计 |
17-26 |
|
2.4.1 DSP主芯片的选择 |
17-19 |
|
2.4.2 辅助电路的设计与实现 |
19-26 |
|
2.5 USB模块的设计 |
26-33 |
|
2.5.1 USB主芯片的选择 |
26-29 |
|
2.5.2 CY7C68013USB2.0芯片的典型实现电路设计 |
29-30 |
|
2.5.3 USB固件实现设计 |
30-31 |
|
2.5.4 CPLD电路的设计 |
31-33 |
|
2.6 本章小结 |
33-34 |
|
第三章 USB2.0技术及协议分析 |
34-47 |
|
3.1 USB2.0技术概述 |
34-35 |
|
3.2 USB2.0的协议层 |
35-41 |
|
3.2.1 位定序和同步字段 |
35-36 |
|
3.2.2 包字段格式 |
36-37 |
|
3.2.3 地址字段 |
37-38 |
|
3.2.4 帧号字段和数据字段 |
38-39 |
|
3.2.5 循环冗余校验 |
39 |
|
3.2.6 包格式 |
39-41 |
|
3.3 数据传输类型 |
41 |
|
3.4 USB2.0的设备构架 |
41-46 |
|
3.4.1 USB设备状态 |
42-43 |
|
3.4.2 标准设备请求 |
43-45 |
|
3.4.3 指令特性 |
45 |
|
3.4.4 描述表 |
45-46 |
|
3.5 本章小节 |
46-47 |
|
第四章 系统软件的设计 |
47-67 |
|
4.1 系统程序的整体流程图 |
47-48 |
|
4.2 A/D程序设计 |
48-49 |
|
4.3 DSP主程序设计和辅助程序设计 |
49-54 |
|
4.3.1 DSP的主程序设计 |
49-53 |
|
4.3.2 DSP辅助程序设计 |
53-54 |
|
4.4 USB通信部分程序设计 |
54-66 |
|
4.4.1 USB固件的程序设计 |
54-61 |
|
4.4.2 DSP通过 CY7C68013(EZUSB系列)芯片与主机的通信程序 |
61-65 |
|
4.4.3 驱动程序介绍 |
65-66 |
|
4.5 本章小结 |
66-67 |
|
第五章 系统集成与调试 |
67-76 |
|
5.1 DSP主程序的集成调试 |
67-70 |
|
5.1.1 系统设计的硬件平台介绍 |
67 |
|
5.1.2 仿真器介绍 |
67 |
|
5.1.3 仿真器的驱动安装和硬件平台的EZ-USB驱动安装 |
67-69 |
|
5.1.4 CCS调试主程序过程 |
69-70 |
|
5.2 DSP通过EZ-USB与主机的通信程序调试 |
70-71 |
|
5.3 EZ-USB固件程序的开发与下载 |
71-73 |
|
5.4 CPLD程序的下载 |
73 |
|
5.5 应用程序开发与测试 |
73-75 |
|
5.6 本章小结 |
75-76 |
|
第六章 结论与展望 |
76-78 |
|
6.1 结论 |
76 |
|
6.2 展望 |
76-78 |
|
致谢 |
78-79 |
|
参考文献 |
79-80 |
|
附录 |
80-91 |
|
附录A-1 TMS320C5402与相关器件的连接图 |
80-81 |
|
附录A-2 CY7C68013与周边器件的连接图 |
81-82 |
|
附录B DSP主程序清单 |
82-88 |
|
附录C-1 硬件设计电路板图 |
88-89 |
|
附录C-2 TDS510USB2.0系列仿真器实物图 |
89-90 |
|
附录C-3 系统仿真系统连接图 |
90-91 |
|
攻读学位期间的研究成果 |
91 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386312 |
