基于labview的usb接口上位機(jī)設(shè)計(jì)

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1、基于LabVIEW的USB接口上位機(jī)設(shè)計(jì)一、數(shù)據(jù)傳輸U(kuò)SB模塊1.1概述CH375是一個(gè)USB總線的通用接口芯片，支持USB-HOST主機(jī)方式和USB-DEVICE/SLAVE設(shè)備方式。在本地端，CH375具有8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫(xiě)、片選控制線以及中斷輸出，可以方便地掛接到單片機(jī)/DSP/MCU/MPU等控制器的系統(tǒng)總線上。在USB主機(jī)方式下，CH375還提供了串行通訊方式，通過(guò)串行輸入、串行輸出和中斷輸出與單片機(jī)/DSP/MCU/MPU等相連接。CH375的USB設(shè)備方式與CH372芯片完全兼容，CH375包含

2、了CH372的全部功能。本手冊(cè)中沒(méi)有提供CH375在USB設(shè)備方式下的說(shuō)明，相關(guān)資料可以參考CH372手冊(cè)CH372DS1.PDF。CH375的USB主機(jī)方式支持常用的USB全速備，外部單片機(jī)可以通過(guò)CH375按照相應(yīng)的USB協(xié)議與USB設(shè)備通訊。CH375還內(nèi)置了處理Mass-Storage海量存儲(chǔ)設(shè)備的專(zhuān)用通訊協(xié)議的固件，外部單片機(jī)可以直接以扇區(qū)為基本單位讀寫(xiě)常用的USB存儲(chǔ)設(shè)備。1.2特點(diǎn)●低速和全速USB-HOST主機(jī)接口，兼容USBV2.0，外圍元器件只需要晶體和電容?！竦退俸腿賃SB設(shè)備接口，完全

3、兼容CH372芯片，支持動(dòng)態(tài)切換主機(jī)與設(shè)備方式?！裰鳈C(jī)端點(diǎn)輸入和輸出緩沖區(qū)各64字節(jié)，支持12Mbps全速USB設(shè)備和1.5Mbps低速設(shè)備?！裰С諹SB設(shè)備的控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸?！褡詣?dòng)檢測(cè)USB設(shè)備的連接和斷開(kāi)，提供設(shè)備連接和斷開(kāi)的事件通知?！駜?nèi)置控制傳輸?shù)膮f(xié)議處理器，簡(jiǎn)化常用的控制傳輸?！駜?nèi)置固件處理海量存儲(chǔ)設(shè)備的專(zhuān)用通訊協(xié)議，支持Bulk-Only傳輸協(xié)議和SCSI、UFI、RBC或等效命令集的USB存儲(chǔ)設(shè)備（包括USB硬盤(pán)/USB閃存盤(pán)/U盤(pán)/USB讀卡器）。●通過(guò)U盤(pán)文件級(jí)子程序庫(kù)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)

4、讀寫(xiě)USB存儲(chǔ)設(shè)備中的文件。●并行接口包含8位數(shù)據(jù)總線，4線控制：讀選通、寫(xiě)選通、片選輸入、中斷輸出。●串行接口包含串行輸入、串行輸出、中斷輸出，支持通訊波特率動(dòng)態(tài)調(diào)整?！裰С?V電源電壓和3.3V電源電壓，支持低功耗模式。●采用SOP-28無(wú)鉛封裝，兼容RoHS，提供SOP28到DIP28的轉(zhuǎn)換板，引腳基本兼容CH374芯片。1.3封裝封裝形式塑體寬度引腳間距封裝說(shuō)明訂貨型號(hào)SOP-287．62mm300mil1.27mm50mil標(biāo)準(zhǔn)的28腳貼片CH375B1.4USB硬件電路圖其中USB設(shè)備采用5V供電，

5、其他采用3.3V供電，DE0板子上I/O口處有5V和3.3V，因此直接用DE0板子上供電。1.5SOPCBuilder軟核在SOPCBuilder軟核中添加USB部分的模塊，其實(shí)都是通過(guò)PIO模塊控制的。添加后如下圖所示，其中USB_WR，USB_RD，USB_A0都是1位輸出PIO；而USB_DB為8位輸出雙向PIO，故。USB_nINT為輸入PIO，而且是低電平中斷。完成SOPCBuilder的編譯，在Quartus界面,整理得如下原理圖:對(duì)于USB_nINT的中斷，設(shè)計(jì)的為低電平中斷，而NiosII電平中

6、斷只支持高電平中斷，因此在USB_nINT前面加一個(gè)非門(mén)。1.6NiosII的軟件開(kāi)發(fā)USB分主機(jī)模式和設(shè)備模式，這兩種模式的硬件部分是相同的，只是在軟件編程方面有些不同。這里我們應(yīng)用USB的設(shè)備模式，也就是DE0開(kāi)發(fā)板通過(guò)USB接口與主機(jī)（電腦）相連，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)板與電腦的數(shù)據(jù)通信。我們首先打開(kāi)NIOSIIIDE軟件，在Quartus的工程目錄下建立USB的NiosII的工程。下面是CH375B的時(shí)序圖：依據(jù)時(shí)序圖在NiosII下編程：建立usb.h的頭文件，然后建立usb.c文件，最后建立mian.c的文件，建

7、立完成后編譯、下載、運(yùn)行。至此，USB模塊設(shè)置完成。二、LabVIEW的上位機(jī)2.1數(shù)據(jù)采集概述數(shù)據(jù)采集是獲取信息的重要手段，數(shù)據(jù)采集技術(shù)作為信息科學(xué)的一個(gè)重要分支，是以傳感器、信號(hào)測(cè)量與處理、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)等為基礎(chǔ)形成的一門(mén)綜合性應(yīng)用技術(shù)，它主要研究信息數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)及處理，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。如今，數(shù)據(jù)采集已在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)研究等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用并取得了良好效果。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝參數(shù)進(jìn)行采集、監(jiān)視和記錄，以提高質(zhì)量、降低成本。在科學(xué)研究中，通過(guò)數(shù)據(jù)采集可以獲得大量

8、的動(dòng)態(tài)信息，是獲取科學(xué)奧秘的重要手段之一。在圖像處理、瞬態(tài)信號(hào)檢測(cè)、軟件無(wú)線電等一些領(lǐng)域，更是需要高速度、高精度、高實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及，數(shù)據(jù)采集技術(shù)將有更加廣闊的發(fā)展前景。高速的數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品多通過(guò)PCI或PXI等總線實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)之間的通信。PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡易受PC機(jī)機(jī)箱內(nèi)高頻干擾的影響，無(wú)法消除高頻電磁干擾，從而降低