基于usb的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，特別涉及一種利用USB進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)南到y(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種數(shù)據(jù)傳輸在現(xiàn)代工業(yè)控制中成為必不可少的一門技術(shù)，這就對(duì)數(shù)據(jù)傳輸提出了很高的要求，要求接口簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)傳輸率較高，并且有較高的穩(wěn)定性，鑒于傳統(tǒng)的串行、并行接口技術(shù)的局限性，例如它們是非共享接口，體積龐大，規(guī)格不一，容易造成I/O地址沖突等，USB接口就是在這種背景下出現(xiàn)并發(fā)展起來(lái)的。
[0003]當(dāng)今的計(jì)算機(jī)外部設(shè)備都在追求高速度和高通用性，為了滿足用戶的需求，以Intel為首的七家公司于1994年推出了 USB(UniversalSerialBus,通用串行總線)。目前USB端口已成為了微機(jī)主板的標(biāo)準(zhǔn)端口，而在不久的將來(lái)所有的微機(jī)外設(shè)包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)、數(shù)字相機(jī)掃描儀和游戲桿等等都將通過(guò)USB與主機(jī)相連，這種連接較以往并行接口和串行接口的連接而言主要的優(yōu)點(diǎn)是速度高、功耗低、支持即插即用，并且使用維護(hù)方便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種速度高、功耗低、支持即插即用，并且使用維護(hù)方便的基于USB的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
基于USB的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征是:由控制芯片、電壓電路、鍵盤(pán)輸入電路、語(yǔ)音電路、USB模組和PC端軟件5部分組成；所述控制芯片控制芯片分別連接電壓電路、鍵盤(pán)輸入電路、語(yǔ)音電路、USB模組；所述USB模組連接PC端軟件；所述控制芯片是凌陽(yáng)16位單片機(jī)，外圍輸入端接入7路數(shù)據(jù)采集電路和鍵盤(pán)來(lái)控制電路控制數(shù)據(jù)采集；控制芯片輸出數(shù)據(jù)通過(guò)USB模組上傳到PC機(jī)上，USB模組的核心控制芯片是HHUSBD12，同時(shí)控制芯片與語(yǔ)音播報(bào)電路模塊連接。
[0006]PC端軟件分為USB驅(qū)動(dòng)程序和用戶服務(wù)程序；USB驅(qū)動(dòng)程序用于建立信息鏈表、獲取設(shè)備信息；用戶服務(wù)程序負(fù)責(zé)開(kāi)啟、關(guān)閉或檢測(cè)USB設(shè)備、設(shè)置USB數(shù)據(jù)傳輸管道、設(shè)置A/D狀態(tài)和數(shù)據(jù)采集端口、實(shí)時(shí)從USB接口采集數(shù)據(jù)、顯示并分析數(shù)據(jù)。
[0007]本發(fā)明是以凌陽(yáng)16位單片機(jī)為基礎(chǔ)，在其外圍分別接入7路數(shù)據(jù)采集電路，使用SPCE061A單片機(jī)內(nèi)部的10位A/D轉(zhuǎn)換來(lái)完成模數(shù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換；再接入1*3鍵盤(pán)來(lái)控制電路進(jìn)行采集數(shù)據(jù)與停止，數(shù)據(jù)通過(guò)USB模組來(lái)上傳到PC機(jī)上，USB模組使用的核心控制芯片是由Philips生產(chǎn)的HHUSBD12，同時(shí)系統(tǒng)還有語(yǔ)音播報(bào)功能。
[0008]本發(fā)明的軟件包括一是單片機(jī)端的軟件，另一個(gè)是PC機(jī)端的軟件。在單片機(jī)端軟件設(shè)計(jì)一共分為三部分，分別是AD模數(shù)轉(zhuǎn)換程序，在本設(shè)計(jì)中要進(jìn)行7路數(shù)據(jù)的循環(huán)的轉(zhuǎn)換，形成10位數(shù)字量；小鍵盤(pán)掃描程序，它負(fù)責(zé)對(duì)單片機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，使單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和停止；單片機(jī)控制程序，它有對(duì)單片機(jī)、PDIUSBD12芯片的初始化程序以及單片機(jī)服務(wù)中斷程序。
[0009]在PC端軟件設(shè)計(jì)一共分為兩部分，分別是USB驅(qū)動(dòng)程序，它的驅(qū)動(dòng)是分層次結(jié)構(gòu)的，有建立信息鏈表、獲取設(shè)備信息等方面；用戶服務(wù)程序是數(shù)據(jù)采集的中心，負(fù)責(zé)開(kāi)啟或關(guān)閉USB設(shè)備、檢測(cè)USB設(shè)備、設(shè)置USB數(shù)據(jù)傳輸管道、設(shè)置A/D狀態(tài)和數(shù)據(jù)采集端口、實(shí)時(shí)從USB接口采集數(shù)據(jù)、顯示并分析數(shù)據(jù)。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
1、熱拔插。用戶可以把USB外設(shè)連接到正在運(yùn)行的PC機(jī)上，操作系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別，并且用戶可以立刻使用，而不需要重新啟動(dòng)PC機(jī)；同時(shí)用戶也可以在任何時(shí)候斷開(kāi)USB外設(shè)。
[0011 ] 2、成本低，性能可靠。USB能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能，他比以前接口更復(fù)雜，但是它的電纜和組件并不貴，與同樣的老接口相比，所需費(fèi)用差不多，有時(shí)會(huì)更少一些；并且USB系統(tǒng)通過(guò)硬件設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議兩方面來(lái)保證其傳輸?shù)目煽啃?，協(xié)議中包含了數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的檢測(cè)機(jī)制，來(lái)保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤的發(fā)送和接收。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖2為多路模數(shù)轉(zhuǎn)換程序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
實(shí)施例1
結(jié)合圖1，圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明是以凌陽(yáng)16位單片機(jī)為基礎(chǔ)，在其外圍分別接入7路數(shù)據(jù)采集電路，使用SPCE061A單片機(jī)內(nèi)部的10位A/D轉(zhuǎn)換來(lái)完成模數(shù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換；再接入1*3鍵盤(pán)來(lái)控制電路進(jìn)行采集數(shù)據(jù)與停止，數(shù)據(jù)通過(guò)USB模組來(lái)上傳到PC機(jī)上，USB模組使用的核心控制芯片是由Philips生產(chǎn)的HHUSBD12，同時(shí)系統(tǒng)還有語(yǔ)音播報(bào)功能。
[0015]本發(fā)明的軟件包括一是單片機(jī)端的軟件，另一個(gè)是PC機(jī)端的軟件。在單片機(jī)端軟件設(shè)計(jì)一共分為三部分，分別是AD模數(shù)轉(zhuǎn)換程序，在本設(shè)計(jì)中要進(jìn)行7路數(shù)據(jù)的循環(huán)的轉(zhuǎn)換，形成10位數(shù)字量；小鍵盤(pán)掃描程序，它負(fù)責(zé)對(duì)單片機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，使單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和停止；單片機(jī)控制程序，它有對(duì)單片機(jī)、PDIUSBD12芯片的初始化程序以及單片機(jī)服務(wù)中斷程序。
[0016]在PC端軟件設(shè)計(jì)一共分為兩部分，分別是USB驅(qū)動(dòng)程序，它的驅(qū)動(dòng)是分層次結(jié)構(gòu)的，有建立信息鏈表、獲取設(shè)備信息等方面；用戶服務(wù)程序是數(shù)據(jù)采集的中心，負(fù)責(zé)開(kāi)啟或關(guān)閉USB設(shè)備、檢測(cè)USB設(shè)備、設(shè)置USB數(shù)據(jù)傳輸管道、設(shè)置A/D狀態(tài)和數(shù)據(jù)采集端口、實(shí)時(shí)從USB接口采集數(shù)據(jù)、顯示并分析數(shù)據(jù)。
[0017]實(shí)施例2
結(jié)合圖2，圖2為多路模數(shù)轉(zhuǎn)換程序圖。模數(shù)轉(zhuǎn)換是數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的關(guān)鍵，本發(fā)明是基于USB接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，要想進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸就必須能夠把數(shù)據(jù)按照一定的速率采進(jìn)來(lái)，然后放在寄存器中，等待數(shù)據(jù)上傳或者進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)。凌陽(yáng)單片機(jī)已經(jīng)在芯片內(nèi)部有8個(gè)10位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中10A0 — 1A6是將模擬信號(hào)(如電壓信號(hào))轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，而107只作為語(yǔ)音輸入通道，通過(guò)內(nèi)置有自動(dòng)增益控制放大器的麥克風(fēng)MIC_IN輸入。一路模數(shù)轉(zhuǎn)換程序首先要初始化A 口和B 口，在初始化的過(guò)程中，A 口初始化成輸入口，B 口初始化成輸出口，然后就是選擇通道，允許AD轉(zhuǎn)化的開(kāi)始，讀寄存器P_ADC_MUX_Ctrl，根據(jù)上面關(guān)于此寄存器的各個(gè)位的含義，可以判斷AD轉(zhuǎn)換是否完成，當(dāng)完成時(shí)可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果送到B 口輸出，如果沒(méi)有轉(zhuǎn)換完成，就繼續(xù)讀寄存器P_ADC_MUX_Ctrl，直到轉(zhuǎn)換完成為止，這就是一路AD轉(zhuǎn)換的程序流程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于USB的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征是:由控制芯片、電壓電路、鍵盤(pán)輸入電路、語(yǔ)音電路、USB模組和PC端軟件5部分組成；所述控制芯片控制芯片分別連接電壓電路、鍵盤(pán)輸入電路、語(yǔ)音電路、USB模組；所述USB模組連接PC端軟件；所述控制芯片是凌陽(yáng)16位單片機(jī)，外圍輸入端接入7路數(shù)據(jù)采集電路和鍵盤(pán)來(lái)控制電路控制數(shù)據(jù)采集；控制芯片輸出數(shù)據(jù)通過(guò)USB模組上傳到PC機(jī)上，USB模組的核心控制芯片是HHUSBD12，同時(shí)控制芯片與語(yǔ)音播報(bào)電路模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征是:PC端軟件分為USB驅(qū)動(dòng)程序和用戶服務(wù)程序；USB驅(qū)動(dòng)程序用于建立信息鏈表、獲取設(shè)備信息；用戶服務(wù)程序負(fù)責(zé)開(kāi)啟、關(guān)閉或檢測(cè)USB設(shè)備、設(shè)置USB數(shù)據(jù)傳輸管道、設(shè)置A/D狀態(tài)和數(shù)據(jù)采集端口、實(shí)時(shí)從USB接口采集數(shù)據(jù)、顯示并分析數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明設(shè)計(jì)了<b>基于</b><b>USB</b><b>的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，</b>以凌陽(yáng)16位單片機(jī)為基礎(chǔ)，在其外圍分別接入7路數(shù)據(jù)采集電路，使用SPCE061A單片機(jī)內(nèi)部的10位A/D轉(zhuǎn)換來(lái)完成模數(shù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換；再接入1*3鍵盤(pán)來(lái)控制電路進(jìn)行采集數(shù)據(jù)與停止，數(shù)據(jù)通過(guò)USB模組來(lái)上傳到PC機(jī)上，USB模組使用的核心控制芯片是由Philips生產(chǎn)的PDIUSBD12,同時(shí)系統(tǒng)還有語(yǔ)音播報(bào)功能。本發(fā)明的軟件包括一是單片機(jī)端的軟件，另一個(gè)是PC機(jī)端的軟件。在單片機(jī)端軟件設(shè)計(jì)一共分為三部分，分別是AD模數(shù)轉(zhuǎn)換程序，在本設(shè)計(jì)中要進(jìn)行7路數(shù)據(jù)的循環(huán)的轉(zhuǎn)換；在PC端軟件分為兩部分，分別是USB驅(qū)動(dòng)程序和用戶服務(wù)程序。
【IPC分類】G06F13/40
【公開(kāi)號(hào)】CN105389285
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510987048
【發(fā)明人】黃東梅
【申請(qǐng)人】哈爾濱米米米業(yè)科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年12月27日