杜戈[1]2001年在《基于USB技术的视频信号发生系统的设计》文中认为随着集成电路技术、计算机技术、测量技术和图形图像技术的飞速发展，个人计算机（PC）已进入了丰富多彩的多媒体时代，尤其是近年来，随着微机的广泛普及和不断升级，其已经成为科学研究的主要工具之一，而很多传统仪器也已经演变成了PC机的外设，仪器各种复杂的处理和控制都由PC机来完成。但是PC机的外设扩展仍然受到一些系统I/O资源（如IRQ、DMA和I/O地址等）的影响，PC机内有限的插槽和接口也不能满足要求。为解决此问题，通用串行总线（USB）技术诞生了。与传统接口总线相比，它优点很多，主要有这样两个，第一：运用菊花链方式可接入最多达127个设备。第二：可以热插拔，在电脑不重新开机的情况下可以随时热插拔所连接的设备。 本文作者通过深入研究USB接口技术，结合PC机的结构特点，为基于PC平台的数据采集系统、虚拟实验系统和虚拟仪器系统提出了一个使用USB连接的解决方案，并实现了一个基于此方案的视频信号发生器。本文详细讨论了USB连接的方案和USB视频信号发生器的设计方法。
王红星[2]2008年在《农田信息采集机器人控制系统研究》文中研究说明随着精确农业技术的不断发展,农业机器人的研究和应用越来越受到世界各国的重视,并取得了丰硕的成果。相继出现了多种农业机器人,如农产品收摘机器人、农产品分级机器人、除草机器人、施肥施药机器人等。本文研制的农田信息采集机器人工作于遥控操作模式下,操作人员通过高端控制台导航软件远程控制机器人的动作,实现对机器人的遥控导航和信息采集。并通过农田信息管理分析软件对采集的信息进行有效的管理和利用,从而实现对农业生产过程的指导。本文在结合农田环境的特殊性的基础上,简单描述了机器人车体机械部分的运动过程。详细阐述了机器人的控制系统的设计。控制系统硬件由机器人控制电路板、射频收发装置电路板以及基于无线局域网的视觉系统构成。控制系统软件部分包括高端控制台导航软件和农田信息管理分析软件。采用高速的在片系统型微控制器C8051F340作为机器人的大脑,控制机器人各部件协同工作;设计了光电转速检测与控制电路,实现对机器人直流行走电机的闭环控制;设计了车体平衡检测与调节电路以实现对机器人车体平衡调节步进电机的闭环控制;设计了功率驱动电路对直流行走电机进行PWM调压调速,并辅以PID算法程序实现对机器人车体的运动控制。射频收发装置采用MCS-51单片机作为主控制器,并设计了基于芯片FT245的USB接口电路实现与高端控制台的数据通讯。农田信息管理分析软件嵌入了Surfer等值线绘图软件的相关技术,完成了农田信息图层的绘制。制作了农田信息采集机器人车体的室内机械模型,并建立了试验系统,通过高端控制台导航软件、射频收发装置、机器人车体控制电路,远程实现对机器人车体运动的精确控制。试验表明,农田信息采集机器人运行平稳、控制精确、实时性好。该移动平台具有很强的扩展性,可根据不同应用配备不同装备,以实现不同目的。
白珍珍[3]2017年在《基于USB接口的H.264高清视频传输与演示系统设计》文中进行了进一步梳理多媒体和通信技术的发展促进了高清视频(High Definition Video,HDV)在安防监控、航天军事、远程医疗等领域的广泛应用,这些应用中高清视频源端设备分别采用不同的压缩编码标准和接口方式,导致视频源设备与计算机的数据交互变得非常复杂。针对上述问题,本文设计基于通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)接口的H.264高清视频TS(Transport Stream,TS)流传输的软、硬件方案,实现了高清视频TS流通过USB接口上/下传到计算机、视频分析和视频播放功能。首先,论文介绍了高清视频传输的发展演进及其面临的问题,在此基础上深入研究了H.264高清视频基于USB接口传输技术理论基础,包括H.264视频流TS封装技术和USB总线技术,并据此提出了本系统的设计目标;其次,分析阐述了高清视频TS流USB接口传输系统设备端硬件功能需求和实现的关键技术,根据需求设计了基于USB接口TS流传输设备端硬件控制方案,包括USB接口发送数据和USB接口接收数据两种模式,即USB发送数据到同步并行接口(Synchronous Parallel Interface,SPI)方向和SPI发送数据到USB接口方向;同时,对两种模式下传输方案中的功能模块进行划分,每个方案都包含叁个功能模块,分别是USB设备功能芯片模块、速率匹配模块和格式转换模块,然后对每个功能模块中包含的子模块的功能方案和实现中的主要接口进行详细设计。再次,通过对USB功能芯片CY7C68013A固件功能的分析,设计了本系统的固件程序,实现USB功能芯片与系统设备端硬件外围电路的通信连接;分析阐述了高清视频TS流USB接口传输PC端平台控制软件的功能需求和实现的关键技术,据此设计了该系统平台控制软件总体方案;通过对软件实现的复杂度和流畅性的考量,确定TS流平台控制软件的开发环境,并对软件中的底层数据收发、TS流信息分析、TS流解码播放叁个功能模块的实现作了详细介绍和设计。最后,在载有USB功能芯片CY7C68013A的FPGA开发板上进行上述两项系统关键技术的软、硬件测试验证。测试结果表明,本文设计基于USB接口高清视频TS流传输系统实现了大量数据的高速可靠传输,并且系统具有通用性,对于封装为TS格式的视频都能支持。
王晶辉[4]2012年在《基于USB2.0技术的数字电视接收设备软件设计》文中提出电视数字化是一个全球的趋势，是继黑白电视到彩色电视后的又一次革命。近年来，随着我国电信网、计算机网和有线电视网叁网融合的不断推进，在计算机上提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务具有很好的发展前景并且会带来巨大的商业利润。但是，目前国内数字电视硬件生产厂商大都致力于开发生产数字电视机顶盒产品以及IPTV网络电视盒，而针对在个人电脑上观看数字电视的产品却不多；另一方面，尽管不同协议的数字电视传输时的调制编码方式不同，但最终播放时的视频格式都是MPEG2格式，而这种格式的视频信号可以直接在个人电脑上播放。因而基于这种状况，急需寻找一种解决方案，能在尽量减少人力物力财力消耗的前提下在个人电脑上接收各种数字电视信号并且实时播放数字电视。数字电视卡、电视棒等便携式数字电视接收设备由此应运而生，它使得个人电脑同样拥有数字电视机一样的功能。本文的主要工作内容如下：1.介绍了国内外数字电视发展现状，以及业界领先的相关解决方案。2.深入研究和理解各类数字电视接收技术的基础上，完成了数字电视接收设备的整体架构设计。概述了数字电视接收设备的基本硬件原理架构，并把USB模块及其后端软件设计作为研究重点。3.完成了USB固件程序设计，包括Cypress公司固件框架程序简介，并在该框架程序基础上完成了数字电视接收设备USB固件程序设计。4.完成了USB驱动程序设计，其中包括对Cypress公司的通用驱动程序分析，以及基于微软的DDK开发工具开发USB驱动程序。5.完成上位机播放程序设计，包括对DirectShow技术与BDA驱动技术进行讲解，并使用这两种技术开发上位机播放软件。
赵艳华[5]2006年在《USB技术的嵌入式系统应用研究》文中进行了进一步梳理通用串行总线(Universal Serial Bus-USB)作为计算机外围设备通讯的总线标准,以其高速、稳定、易用、廉价等特点,实现了从标准出现到普遍应用的快速发展。目前USB接口已经成为计算机外围设备、移动存储设备、数码产品乃至移动通讯设备与计算机互连的首选标准接口。USB技术在嵌入式系统中有两种主要的应用方式:即作为USB总线设备的USB设备方式和作为USB主控制器的嵌入式USB主机。USB设备已经广泛应用,如打印机、移动硬盘、U盘、数码相机及手机等,在工业领域内,基于USB总线的数据采集系统和虚拟仪器也开始面世。随着移动USB设备互连的要求越来越强,嵌入式USB主机和UST OTG技术的应用逐渐成为USB应用领域的研究热点。但由于USB协议的不对等性,USB主机和USB设备所担负的总线功能差别较大,因此USB主机的实现相对复杂。由于协议的复杂性,加上嵌入式系统中软、硬件资源的限制,在系统中实现USB主机功能的实例还不是很多。目前具有嵌入式USB主机功能的多为具有高档处理器的音视频系统,如数字机顶盒。在采用低端控制器的嵌入式系统(如单片机系统)中实现有限的USB主机功能,是当前USB应用领域中的一个研究方向,也是本文所做工作的重点。本文从USB总线协议入手,结合USB总线特性,分析了USB总线的工作机制,研究了其高速性、可靠性、易用性的实现原理。在此基础上,针对USB总线的应用,从USB设备、USB主机和USB OTG应用叁个方面,分别进行了实验和应用研究。论文共分六章:第一章和第二章介绍了USB技术发展和现状、课题意义,并分析USB总线特性的实现机理。第叁章介绍了设备方式下的采用USB总线通讯的数据采集系统。第四章介绍了集成了USB主机功能的U盘读写系统。第五章创新性的提出了基于OTG技术的Host-MP3系统的应用方案。后叁章均对系统的软硬件结构进行了论述。本文综合探讨了USB技术在嵌入式系统中多个方面的应用与实现,具有较强的现实意义和实用性。
戴祥[6]2004年在《USB数字摄像平台的软件开发》文中研究说明本论文介绍的USB数字摄像平台，是一种基于USB1.1协议与MPEG II标准的新型数字音、视频编/解码系统。该系统集成了数字摄像机，视频展台，视频采集卡，MPEG解压卡，电视卡等功能，具有高度的集成性和灵活性，使用方便。该平台可用于视频采集、视频监视、视频会议以及远程教学等领域，拥有广阔的市场前景。论文详细地论述了该系统的硬件原理及软件结构，并且对其涉及的背景知识做了简要描述，包括：数字图像压缩方法以及MPEG标准；USB协议、USB外设的固件、WDM驱动程序的开发；Windows平台下应用程序的开发；COM编程以及微软的DirectShow多媒体开发工具；TCP/IP协议以及Windows Sockets编程等等。本论文在深入研究系统硬件和软件的基础上，对TV接收功能进行了改进，实现了由北美电视广播标准向我国的电视广播标准的转变。该工作主要是在Stream Machine公司提供的3.5版软件的基础上，对软件开发包中的源过滤器进行修改，并且实现了预定的目标。此外，为了扩展该系统的应用范围，开发了系统的网络功能。具体方案是借助原有系统的视频采集、数字压缩、以及数字存储功能，将原系统视为网络视频服务器的采集模块，通过网络模块的开发，实现MPEG节目流在局域网中的点对点、一点对多点的实时传输和实时播放功能。本论文对该任务的实现做了详细的描述，并对软件今后的改进方向提出了建议。
张冲[7]2006年在《SPR光谱分析仪CCD传感器的USB接口的研究》文中研究表明SPR光谱仪是一种重要的光学仪器,广泛用于科学技术的各个领域。高精度的CCD数据采集系统是光谱仪的一个重要组成部分,传统的光谱信号采集系统通常是以板卡的形式安装在PC机内,已不能满足光谱仪的微型化要求。本课题研究SPR光纤光谱仪的USB接口和应用软件,以期研发出一个基于USB技术的微型光谱仪的数据采集系统,为光谱仪的微型化和实用化提供一定的技术基础。本文在查阅大量文献并分析了SPR光谱仪的发展趋势以及光谱信号采集系统的研究现状的基础上,提出了CCD驱动电路、数据采集电路和数据传输方式的设计方案。本文从CCD工作原理入手,对CCD电子电路部分进行了深入研究,设计了CCD的硬件电路。基于CPLD技术设计的CCD驱动电路,具有功耗低、速度快、抗干扰性强的特点,可减小电路的体积和提高工作频率。在数据传输部分设计中,采用了具有较高传输速度、支持即插即用和热插拔,以及主机供电等优点的通用串行总线(USB)。并合理选择USB控制器及其开发系统。设计确立USB接口系统框架,设计出实际系统电路。进行WDM驱动程序和单片机固件程序以及应用程序的设计。本文的研究最终实现了CCD信号的稳定输出和数据采集系统的工作并给出了调试数据,总结了系统的各方面性能和存在的问题,为进一步的研究积累了经验。
高翔[8]2006年在《基于USB的实时数据采集系统的设计和实现》文中提出数据采集研究涉及采集数据的获取、存储、处理以及控制等,是信息科学的一个重要分支,广泛地应用在虚拟仪器、智能仪器、信号处理等领域。本文以某设备公司的产品改进项目为背景,为了实现外设的简单快速连接,以达到方便用户、降低成本、扩展PC机连接外设范围的目的,我们设计并开发了基于USB的实时数据采集系统。 本文在分析研究USB技术的基础上,围绕设计目标,从整体方案、控制芯片及传输类型的设计选择、基于USB的实时数据采集软件设计等方面阐述了主要开展的设计研究工作。重点对固件程序、USB设备驱动程序和PC机Windows应用程序的设计实现技术进行了深入论述。 为验证所设计的采集系统是否达到实际要求,本文采用实测的方式进行测试研究。测试结果表明,本采集系统实现了对规定瞬态信号的实时数据采集,采样精度12bit,工作稳定可靠,达到了研发一套性价比高、功能强、功耗低、方便易用等特点的瞬时数据采集系统的目的。本文工作在某设备公司的产品改型项目中发挥了极大的促进作用。
牛瑞锋[9]2006年在《面向虚拟仪器的USB接口设备的访问》文中研究表明随着USB技术的发展,越来越多的测试测量仪器仪表开始采用USB接口与外部通信。但是目前已有的USB设备所配备的访问与控制软件和设备驱动都是应用级的,用户无法做二次开发使用。而一些常用的开发平台对于USB设备还缺乏比较完善的类似于访问串行RS-232设备、并行GPIB设备及以太网网络设备的通用通信程序模块。 为了能方便地管理和控制USB设备,降低应用软件开发难度、减轻工作量、提高通用性,有必要研究开发出可供用户程序调用的USB通用通信程序模块。因此研究基于虚拟仪器的USB设备的访问在实际开发应用中很有实际意义。 在Windows操作系统的VC++开发平台下,以USB摄像头为实验对象,根据USB系统规范,采用Windows操作系统I/O设备驱动原理与动态链接库技术相结合的方法,调用Win32 API函数,开发出了具有USB通用通信程序模块接口的DLL。然后在虚拟仪器开发平台LabVIEW下采用其外部代码接口机制调用该DLL,开发出了具有设备查询、打开、关闭、读写操作功能的USB通用通信程序模块组。在此基础上采用同样的方法在LabVIEW环境下开发出了通用的USB摄像头通信程序模块组,实现了对USB摄像头的查询、打开、关闭、图像显示、视频帧和图像参数显示及设置等操作功能。 采用动态链接库技术与LabVIEW的外部代码接口机制相结合的方法,可将LabVIEW中暂时无法实现或不易实现的底层硬件访问任务通过外部代码来实现,从而达到了扩展虚拟仪器能力的目的。从理论上讲,通过此方法可以控制任何USB乃至其它接口的外部设备。本文所做的工作是对LabVIEW在USB技术应用方面的尝试,对于开发访问其它USB测量设备的虚拟仪器具有很好的参考价值。
许燕斌[10]2004年在《基于USB技术的电阻层析成像系统通讯方法的研究》文中研究说明过程层析成像(PT)技术能实时提供封闭管道、容器等过程设备内物场运动状态的二/叁维测量信息,为解决两相流参数的检测问题提供了一种新的途径。电阻层析成像(ERT)技术是基于电学敏感原理的PT技术,它具有可视化、非侵入、无辐射、低成本等优点,在工业过程中有广泛的应用前景。ERT技术经过十多年的发展,已逐步在实际工业过程中取得了应用。为两相流动过程提供一种智能化、直观化的便携式测试仪器是ERT技术发展和工业现场需要对ERT系统提出的更高的要求。本文针对这种要求对基于USB技术的ERT系统通讯方法进行了研究,并对便携式ERT测试系统的方案进行了初步探讨。在本论文的研究中,作者主要完成了以下几方面的工作:1.在对ERT系统通讯模块数据量分析的基础上,比较了现有的PC外围设备通讯方式,提出了采用USB(Universal Serial Bus)技术实现PC机与ERT系统的通讯。开发了一种新型的基于USB技术的ERT系统通讯模块,实现了基于DSP的ERT系统与PC机的通讯,解决了以往的数据采集系统不便于携带和与上位机通讯的数据传输瓶颈问题,在两相流在线检测的应用中对提高ERT系统的实时性起到了积极的推动作用。2.基于USB技术,提出了两种ERT系统实现方案:单片机作系统控制,DSP作数据处理;DSP+CPLD(Complex Programmable Logic Device)作系统控制,DSP作数据处理。并从系统功能,开发周期、投资费用等方面进行了比较。3.初步设计和实现了基于单片机PIC16F877的ERT系统的控制模块,对便携式ERT测试系统方案可行性进行了初步探讨,总结了系统方案实现存在的问题并给出了系统方案的改进意见,为便携式ERT测试系统的研制奠定了基础。
参考文献：
[1]. 基于USB技术的视频信号发生系统的设计[D]. 杜戈. 北京工业大学. 2001
[2]. 农田信息采集机器人控制系统研究[D]. 王红星. 南京林业大学. 2008
[3]. 基于USB接口的H.264高清视频传输与演示系统设计[D]. 白珍珍. 西安电子科技大学. 2017
[4]. 基于USB2.0技术的数字电视接收设备软件设计[D]. 王晶辉. 浙江工业大学. 2012
[5]. USB技术的嵌入式系统应用研究[D]. 赵艳华. 中国海洋大学. 2006
[6]. USB数字摄像平台的软件开发[D]. 戴祥. 天津大学. 2004
[7]. SPR光谱分析仪CCD传感器的USB接口的研究[D]. 张冲. 南京林业大学. 2006
[8]. 基于USB的实时数据采集系统的设计和实现[D]. 高翔. 西北工业大学. 2006
[9]. 面向虚拟仪器的USB接口设备的访问[D]. 牛瑞锋. 西北大学. 2006
[10]. 基于USB技术的电阻层析成像系统通讯方法的研究[D]. 许燕斌. 天津大学. 2004
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