————————————————————————————一————————————一USB数据采集系统设计与应用言数据采集系统开发概述3硬件设计引耿恒山张春平I2在工业控制领域，微处理器的应用非常普遍。近年来，USB总线因其具备高速传输，即插即用等诸多优点，在各个领域得到广泛应用。二者的结合使甩，非常适合现场数据采集等方面的应甩。现在介绍一种目前USB数据总线已经在各种计算机中得到普及，并成为计算机的标准外设，它具有通用、高速传输、支持热插拔、即插即用、开发成本低等优点。在工业控制领域经常需要采集数据并将数据传输到计算机中进行处理，工业控制中应用广泛的是徽处理器。USB总线和微处理器结合，非常适合现场数据采集等方面的应用。统选择专用的USB接口芯片，这就必须有一个微处理器进行协议处理和数据交换。专用USB接口芯片的优点是价格便宜、接口方便、可靠性高，它尤其适合于产品的改型设计，硬件上仅需对并行总线和中断进行改动，软件则需要增加微处理器的USB中断处理和数据交换程序、PC机的USB接口通信程序，无需对原有产品系USB接口芯片的时钟速度比较高。如果芯片内部没有PI。I，来倍频，则单片机晶体振荡频率就应该注意与之匹配。USB设备的软件设计主要包括两部分：一是USB设备端的单片机软件，主要完成USB协议处理与数据交换以及其他应用功能程序；二是PC机端的程序由USB通信程序和用户服务程序两部分组成。用户服务程序通过USB通信程序与系统USBDI(USBDeviceInterface)通信．由系统完成USB协议的处理与数据传输。PCUSBl00模块的数据通信速度最高为8Mbps，它是完全集成化的USB接口模块，完全满足USBl部多达384字节的发送缓冲区和128字节的接收缓冲区，满足高速通信与单片机接口的需要。单片机可选择第一种，选择高性能的单片机，例如AD>C812作为系统处理器。ADuC812在单个芯片内集成了8路电可擦除数据存储器，看门狗定时器、640字节的闪速／电可擦除数据存储器、看门狗定时器、电源监视器、Izc兼容的SPI和标准的UART串行I／O模块及灵活的电源管理方案等等，真正实现了单片机应用系统的单片第二种，选用一般单片机作为处理器，例如AT90S8515。AT90S8515是基于AVR增强型RISC结构的高速低功耗8位微处理器。它提供8K可下载闪存、512字节EEPROM、512字节SRAM、32条多功能I／O线以总线技术及其应用河北工业太学计算机科学与软件学院，天津，300130摘要USB数据采集系统，应用单片机作为微处理器。此方法开发快捷，蝙程简单，具有一定的实用性和先进性。关键词USBl00，数据采集，微处理器，AD／tC812，AT90S8515在工业控制中有广泛的应用前景。本文介绍一种USB数据采集系统．是二者有效的结合使用的例子。USB控制器主要有两种：第一种是带USB接口的单片机(MCU)；第二种是专用的USB接口芯片。本系统结构作很大的改动。一般USB接口芯片都支持多种并行总线结构，可以方便的与多种单片机接口。硬件设计中要注意的就是端程序的开发难度比较大，而本文介绍的系统不需要用户熟悉USB协议以及Windows体系结构等就可以很快开发。下面从硬件、软件两方面介绍一个便携式USB数据采集系统的开发。USB接口芯片我们选择USBl00，它是目前开发最为方便的USB接口产品，我们不必为其编写驱动程序。l标准。内带A／D、D／A转换的类型，也可以选择普通单片机，然后再选择A／D、D／A模块。12位ADC采集系统、2路12位DAC、80C52MCU内核、8KB的闪速／电可擦除程序存储器、640字节的闳速／机。数据采集系统的组成如图1所示。及可编程UART、带有内部振荡器的可编程看门狗定时器。单片机选好之后，需要再选择A／D、D／A模块来实第四篇541———————————————一————————————————————————————————————一5结束语软件设计SystemUSB参考文献CollectingDesignandApplicationofData本文介绍的设计方法使数据采集系统的开发更加简单便捷，经过实践，系统最高传输速摩达到84图中选择具有8通道12位AD7888A／D转换器和2路12位AD7274D／A转换器。单片机编程用C语言实现，主程序为main()，程序在初始化各种参数之后，开始不断的循环，查询USBl00和A／D端口，将各路采样值送人USB端口t同时检测是否有数据送人单片机，如果有数据，就进行相应的操作，否则继续循环。流程图如图3所示。USBl00模块提供两种PC机应用程序编程：虚拟串口方式和动态连结库方式。●虚拟串口方式下，用户在PC机上安装USBl00模块专用虚拟串口驱动程