基于Cortex內(nèi)核處理器的USB高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究.pdf

1、通用串行總線USB(UniversalSerialBus)具有高傳輸速率、即插即用和易于擴展等優(yōu)點而被應(yīng)用于計算機外設(shè)、數(shù)字設(shè)備和智能儀器儀表的數(shù)據(jù)傳輸接口上。而新一代基于Cortex內(nèi)核的嵌入式處理器，因其低廉的成本和優(yōu)越的性能正在被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)測控領(lǐng)域。將USB技術(shù)與嵌入式處理器的結(jié)合，是一種實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)睦硐虢鉀Q方案。 本文在深入研究USB總線協(xié)議的基礎(chǔ)上，設(shè)計了以嵌入式處理器進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、以USB進行高速數(shù)

2、據(jù)傳輸、最終在上位主機上完成數(shù)據(jù)后續(xù)處理的系統(tǒng)，并完成了系統(tǒng)的軟件、硬件和數(shù)據(jù)處理方法的調(diào)試。具體研究工作如下： 1.深入研究了USB總線的原理與規(guī)范。掌握其電氣連接特性、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及四種傳輸方式在數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)包容量、總線訪問限制等方面各自不同的特征。 2.將集成有USB接口的新型嵌入式處理器STM32F103作為主控芯片，進行了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計與調(diào)試。充分發(fā)揮了這種基于Cortex內(nèi)核的嵌入式處理器強大的控制、處理和

3、USB總線的高速快捷傳輸功能。 3.編寫了USB的固件程序和基于Windows平臺的驅(qū)動程序。固化在控制器中的代碼能在上電后自動完成USB設(shè)備的配置與初始化，并提供總線的數(shù)據(jù)傳輸中斷服務(wù)?；赪indows平臺的驅(qū)動程序為終端USB設(shè)備的自動檢測、識別與正常工作提供支持。 4.進行了主機應(yīng)用程序的設(shè)計，使主機應(yīng)用程序提供了友好的人機界面，并實現(xiàn)了采集結(jié)果的可視化輸出。 5.最后，結(jié)合油田井下數(shù)據(jù)采集存儲數(shù)據(jù)的US