于晓龙[1]2008年在《基于USB的数据通信系统的研究》文中提出随着科学技术的发展,传统的基于ISA、PCI接口的数据通信系统在使用中表现出许多弊端,针对这种现象,结合新兴技术,本文提出了一种基于USB接口的数据通信系统的实现方案,实现PC机和DSP处理系统之间的数据传输;具有灵活、配置简便、传输速率高等特点。本文从系统的整体架构开始,对欲构建的数据通信系统做了详细的概述,讲述了该系统的构成和特点。其次介绍了USB2.0的总线协议,讲述了USB的体系分层和通信流。本文的工作重点主要在USB数据传输方面。本文详细介绍了如何利用DriverStudio编写USB设备驱动程序及USB应用程序的设计,随后又详细讲述了用DSP2812作为USB设备端的设计。同时,编写了主机端和设备端的USB通信测试程序,经过大量的调试实验,实现了USB主机端和设备端的数据传输。随后,本文提出并论证了中断产生电路的实现方案,中断电路用于向USB主控制端和设备端发送中断信号,使主控制端和设备端可以进行同步数据传输。最后,本文编写了主控制软件,对构成的系统进行了大量测试实验,实验结果表明系统满足了设计要求。
张杰[2]2008年在《基于USB主机的USB-RS232接口转换器的设计与实现》文中认为通用串行总线(Universal Serial Bus,简称USB)从诞生至今已经十多年了。这十多年间,USB在不断完善,并走向成熟。其成本低、速度快、通用性强、可热拔插等诸多优点,得到了诸多厂商的认可。随着USB应用领域的扩大,如何将USB应用在工业领域,实现USB到标准工业接口(如RS232)之间的双向数据通信,成为新的研究课题。USB系统包括USB主机、USB设备和USB互联叁部分,其中USB主机是核心,要想实现USB接口到标准工业接口的双向数据通信就离不开USB主机。因此USB主机的开发是本课题研究的关键。本文研究的目的就是实现USB主机功能,使USB设备和RS232设备通过本系统能够通信;同时本系统也能够实现USB设备功能,将RS232接口设备能够映射成为USB接口设备。本文以SST公司的8位处理器89E58RDA为核心处理器,沁恒电子有限公司的CH375B作为USB主/从控制芯片,构建了主动/从动USB通信模块。通过对USB协议的认真研究,深入剖析了USB的系统体系、数据通信模型、数据包格式、USB标准描述符。并且对USB大容量存储设备(Mass Storage)类规范进行了仔细的分析,建立了USB与Mass Storage类设备之间的逻辑通信模型;实现了USB接口到RS232接口的双向数据通信。硬件上完成了各模块的原理图和PCB设计;在软件上,完成了系统核心驱动程序、USB主机的通信驱动程序以及设备驱动的设计。并且按照论文中的设计方法制作出了实验板。多次实验证明,本系统运行稳定,能够实现预期目标。本系统硬件设计方案具有成本低、功耗小、U盘识别率高等特点。
贾宝金[3]2007年在《基于USB的数据采集系统的研究与设计》文中研究表明数据采集技术是以传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术,主要研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等,涉及模拟信号调理、模拟信号数字化、数字信号处理等,具有很强的实用性。USB技术以其支持热插拔和即插即用、占用系统资源少等特点迅速得到了广泛的应用。USB2.0凭借其480Mbps的理论传输速度,更是得到了人们的青睐。论文基于课题的研究内容,给出了一种用USB2.0总线技术解决数据采集系统接口问题的实施方案。文中首先深入研究了USB的体系结构,然后结合提出的方案,较为全面地介绍了系统的硬件和软件设计。其中硬件部分具体描述了USB2.0控制器CY7C68013和模数转换芯片MAX125的接口设计,同时也给出了各种电源转换的实现方法。在软件部分,通过分析EZ-USB的固件编程框架,阐述了CY7C68013在GPIF工作模式下的波形设计过程及其数据通信流程;驱动程序是系统硬件和客户应用程序之间通信的桥梁,文中介绍了USB的WDM功能驱动程序设计过程;最后,设计了数据采集和保存的应用程序,并对其功能做了解释。论文所设计的基于USB2.0总线技术的数据采集系统具有14位分辨率,单通道250KHz采样频率和30Mbps传输速率。系统不仅实现了数据的采集、传输和保存数据的功能,并且具有热插拔、即插即用、便携式的特点,达到了预期的效果。
汤占军[4]2007年在《基于USB的高速多通道数据采集系统的设计与实现》文中指出本论文以昆明理工大学实验室设备项目《虚拟仪器多功能实验箱》下子内容《USB数据采集设备的制作》为背景,利用美国Cygnal公司的C8051F020和Cypress公司的CY7C68013A等芯片设计了一套USB2.0的高速数据采集系统,论述了其开发方法和开发过程,并进行了数据采集的测试。本论文在分析研究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以及基于USB的实时数据采集软件设计等方面开展了设计研究工作。重点进行了固件程序、USB设备驱动程序和PC机下的labVIEW软件应用程序的开发和实现工作。为验证所设计的采集系统是否达到实际要求,又进行测试。测试结果表明:本数据采集系统可以通过所设计的USB2.0接口实现实时高速数据采集,采样精度12 bit,工作稳定,达到了研发一套性价比高、功能强、功耗低、方便易用等特点的实时数据采集系统的目的。本论文完成的实验装置成功应用到了昆明理工大学虚拟仪器多功能实验箱中,为实验室自置设备建设发挥了作用,也为高校实验室建设探索了新途径。
李巍[5]2007年在《基于USB总线的视频采集系统设计》文中指出计算机技术的发展，对外围设备的接口技术提出了更高的要求。通用串行总线(Universal Serial Bus)具有即插即用、热插拔、传输可靠、速度快、总线供电等诸多优点，使得它在计算机外围接口中占据了越来越明显的优势。目前，各种计算机，尤其是个人电脑及其外围电子设备大量采用标准USB接口，标准USB接口已经成为必须的接口之一。CMOS图像传感器技术在近些年来得以快速的发展，相较于传统的CCD图像传感器，其性能指标已经接近甚至超过了传统的CCD图像传感器。由于CMOS图像传感器的结构特点，决定了它的抗辐照能力更强，外围电路更加简单，大面阵的像素阵列更容易实现，非常适合航天工程中的应用，基于CMOS图像传感器在航天工程中的应用，是大势所趋。通过对基于高性能指标CMOS图像传感器视频系统进行研究和开发，迅速掌握核心技术，积累必要的技术储备和经验，对满足未来在航天领域的需求有着积极的推动意义。本文设计一个基于USB总线的视频采集系统，系统的敏感单元采用CMOS图像传感器，该系统具有传输速度快，即插即用，图像清晰稳定，总线供电，外围电路简单，成品体积小等技术特点。文中详细介绍了系统设计总的固件设计、驱动程序、设备描述符配置、上层用户端程序设计、相机时序设计、以及PCB硬件电路板设计。最后，通过实验，对相机的传输速率、CMOS图像传感器的各种工作模式，诸如开窗口，卷帘和同步快门等进行了详细的测试。
汤荣生[6]2007年在《基于PKI/ECC的USBKEY的研究与设计实现》文中研究指明伴随着开放式网络系统的飞速发展,PKI网络安全体系被广泛使用和推广。网络事务中行为人的身份一般使用数字证书进行身份认证。在传统的方式中,数字证书一般从CA得到并保存在计算机中或软盘中,由于国内CA的不规范性以及计算机开放的应用环境给这种方式带来了巨大的安全隐患。USBKEY是针对上述问题的解决方案。USBKEY从智能卡技术发展而来,是结合了现代密码学技术、智能卡技术和USB技术的新一代认证产品。由于USB接口特有的易用性,USBKEY必将在PKI的各个领域取得广泛的应用。现有的USBKEY产品是基于RSA的。RSA算法存在密钥长,获取密钥对速度较慢的问题。而ECC算法则具有比RSA算法更高的位安全强度,还具有计算负载小、密钥尺寸短,占有带宽少等优点。本文介绍了基于ECC的USBKEY的实现。本文偏重USBKEY硬件层的实现的研究。USBKEY硬件层包括硬件电路、COS(全称CPU操作系统)和USB硬件固件程序。并在此基础上介绍了设备驱动程序和应用测试程序的设计。本文的设计和原型系统实现,对当前USBKEY的身份认证ECC解决方案做了一些初步的探索,在此基础上尝试采用的国产解决方案,希望有助于提高国内身份认证体系的安全性。本设计是一次成功的尝试,对今后研制同类系统具有一定的借鉴意义。
王裕[7]2007年在《基于USB2.0的数据采集与信号处理》文中提出在实际雷达项目中，由于功能比较复杂，往往需要事先将数据进行现场采集，而后进行数据处理，这就需要一套比较可靠的数据采集与处理系统。随着对采集速率的要求日益增高，传统的基于PCI等计算机总线的数据采集技术由于系统总线带宽的限制，已经达到了性能的瓶颈。本文讨论了一种基于USB2.0和FPGA的数据采集和信号处理的设计和实现方法。本数据采集与信号处理系统采用FPGA作为主控制器，通过FPDP接口接收AD变换的数据，并根据需要由FPGA进行必要的数据预处理，然后通过另一个FPDP接口将采集数据送入USB控制板，最后经USB将数据读入计算机存储和处理。论文首先简述了USB协议，包括体系结构、数据流模型、传输类型等；然后给出了基于USB2.0的数据采集与处理系统的设计方案，包括硬件设计和软件设计两部分。在硬件设计部分，先讨论了基于USB2.0接口芯片CY7C68013的USB通信板的硬件设计，然后给出了FPGA板和AD转换器系统的硬件设计方案。在软件设计部分，介绍了FX2的固件框架，详细讨论了USB从属FIFO接口模式的固件设计，然后论述了基于VHDL的FPGA程序设计，接着讨论了主机应用程序的设计和USB驱动程序的使用。最后将系统的软硬件设计相结合，实现了对系统调试与性能测试。研制开发的数据采集与信号处理系统不仅可以进行AD采集数据、信号产生和信号频谱分析，也还可以对采集数据进行一些数字信号预处理如滤波等。
张平化[8]2006年在《基于USB接口的主/从激光打标控制器研制》文中研究说明传统的激光打标都是采用PC机,通用串行总线(USB)系统是针对现有的计算机(PC)外围设备连接体制所具有的规格混乱、不支持热插拔等缺点而提出来的新一代计算机与外围设备之间的通信协议,它具有高速、双向、低成本、同步、可动态连接等优点,成为计算机新的接口标准。本论文完成了基于USB总线的主/从激光打标控制器设计。本文所研制的激光打标控制器,以高性能的USB接口芯片CY7C68013及低电压、低功耗、高速度的程序存储器和数据存储器为核心部件,扩展了具有高速数据传输能力的USB总线和具有较小延时的外围可编程逻辑器件(CPLD),保证了系统的高速数据处理能力;采用USB-OTG接口芯片SL811HS实现对U盘读写控制,解决打标文件的存储问题;良好人机交互界面的设计,实现了中文窗口菜单,解决了参数的输入、显示、修改和保存。其固件程序采用C51进行编程,设计合理,具有开放性、可移植性和可扩展的特点,上下位机开发人员可独立或协同工作。接下来,在分析其激光打标工艺效果的基础上,提出硬件的改进。并对激光打标控制器固件的程序框架流程图以及各功能模块的流程图做了详细说明。通过实际测试,该控制卡顺利完成了FIFO的数据缓冲、模拟量输出、定时脉冲信号、数字量输入输出等功能。
卢周正[9]2017年在《基于USB 3.0总线标准的疲劳试验机控制器设计与实现》文中研究说明随着疲劳试验发展到随机波试验阶段,要求向被试材料施加尽可能真实的自然界中产生的随机波形,如地震波和海浪波等,这就对疲劳试验机的控制性能提出了很高的要求。考虑到随机波的高频性、随机性,设计一种数据采集频率高、控制运算速度快并且高效稳定的控制器具有重要的意义。本文主要目的是设计并实现一种可用于随机波试验的疲劳试验机控制器,针对目前国内发展现状中的一些不足,所提出的设计方案为:采用Xilinx公司高端FPGA来作为主控运算单元,集成了 USB3.0总线高速数据传输接口,利用其强大的运算处理能力可以同时进行测量信号采集、控制算法运算、控制信号输出以及数据上传等工作,使各模块在统一调配下完成系统控制功能。本文的主要工作包括如下叁部分:1.通过调研国内外疲劳试验机的发展现状,总结了当前国内疲劳试验机控制器设计的不足,基于此提出了基于USB3.0疲劳试验机控制器的整体设计要求,并制定了相应的技术指标。在设计方案确定之后,分析了本设计中技术上的难点和重点,包括集成USB3.0总线标准接口的解决方案、上位机的设计和实现方案等等。2.设计了基于USB3.0疲劳试验机控制器的硬件和嵌入式软件设计方案:硬件方面详细阐述了控制器各个模块的设计功能、芯片选型、电路连接等,并进行了 PCB板的制作和调试;嵌入式软件方面则详细说明了各个模块程序的逻辑设计,其中程序选用Verilog HDL硬件描述语言,并采用美国Xilinx公司开发的FPGA专用固件平台ISE进行开发。3.对本文所设计的疲劳试验机控制器进行了功能的测试验证:在完成控制器主板系统上电状态测试基础上,完成了系统各个功能模块的性能测试,主要包括USB3.0总线接口通信模块、传感器SSI接口信号采集模块、模拟信号采集和输出模块、数字信号输入采集和输出控制模块等,并在基于电动缸的实际应用场景中进行测试实验,验证了整个系统各项指标均满足设计要求,且可以稳定工作的预定目标。
徐钧[10]2007年在《基于USB和FPGA技术的高性能数据采集系统设计与实现》文中提出数据采集系统是将传感器输出的模拟信号进行采集，转换成数字信号，然后送入计算机进行处理，并按需要的形式输出处理结果的系统。随着计算机技术和电子信息技术的高速发展，数据采集结合先进的电子技术，已经能利用软件来处理大量测量数据。近年来，对于数据采集系统的要求与日俱增，数据采集系统有着非常良好的应用前景。如今的数据采集技术已渗透到分析仪器、医疗器械、雷达、通讯、等技术领域。本论文在研究了USB总线技术的基础上，详细介绍了一个基于USB和FPFA技术的数据采集系统，包括硬件设计、固件设计、设备驱动程序设计和主机应用程序设计。在硬件设计部分，本文先介绍了数据采集芯片、FPGA以及USB2.0接口芯片FX2 CY7C68013的性能和特点，然后给出了具体的硬件设计方案；在固件设计部分，本文先介绍了FX2的固件架构，随后详细地介绍了CY7C68013GPIF接口模式的固件设计；在驱动程序开发部分，先引入了WDM驱动程序开发模型，然后介绍了本数据采集系统的USB设备驱动程序的设计；最后结合驱动程序完成了基于虚拟仪器LabVIEW的主机应用程序。
参考文献：
[1]. 基于USB的数据通信系统的研究[D]. 于晓龙. 北京交通大学. 2008
[2]. 基于USB主机的USB-RS232接口转换器的设计与实现[D]. 张杰. 南京理工大学. 2008
[3]. 基于USB的数据采集系统的研究与设计[D]. 贾宝金. 河北工业大学. 2007
[4]. 基于USB的高速多通道数据采集系统的设计与实现[D]. 汤占军. 昆明理工大学. 2007
[5]. 基于USB总线的视频采集系统设计[D]. 李巍. 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）. 2007
[6]. 基于PKI/ECC的USBKEY的研究与设计实现[D]. 汤荣生. 苏州大学. 2007
[7]. 基于USB2.0的数据采集与信号处理[D]. 王裕. 南京理工大学. 2007
[8]. 基于USB接口的主/从激光打标控制器研制[D]. 张平化. 华中科技大学. 2006
[9]. 基于USB 3.0总线标准的疲劳试验机控制器设计与实现[D]. 卢周正. 浙江大学. 2017
[10]. 基于USB和FPGA技术的高性能数据采集系统设计与实现[D]. 徐钧. 南京理工大学. 2007
标签：计算机软件及计算机应用论文; 数据采集系统论文; 数据通信论文; 接口测试论文; 身份认证技术论文; 功能测试论文; usbkey论文; 控制测试论文; 访问控制论文; usb接口论文; 接口论文;