USB数据传输技术研究及其应用

发布时间：2020-12-28 11:14

　　USB接口是一种总线接口标准,以其高速、稳定、易于扩展、兼容性强和即插即用等特点,赢得了市场认可并得到普及,已经广泛应用于数据传输、图像采集等领域。为解决实验室所开发的动态测试系统与计算机的数据通信问题,提出并设计了USB2.0数据传输接口,并在硬件和软件方面给予了优化和改进,很大程度地提高了USB数据实时传输的速度,而且已经成功应用于无线实时数据传输系统和红外数据传输系统中,完全实现了系统设计的预期目标和功能。本论文阐述的内容包括以下几个方面:(1)分析了开发适用于测试仪器的USB通信接口的必要性,概括了USB总线的特点和使用范围,并且介绍了USB总线技术的相关协议和特性;(2)基于课题的研究内容和目的,选用USB2.0控制器芯片CY7C68013A实现基于USB接口技术的数据传输系统。根据计算机与外围设备数据传输要求,确定系统总体设计方案,分别对系统的硬件和软件进行设计和实现。最后,对本系统进行了系统测试,从USB数据传输速率与其影响因素方面进行了测试和分析,并找到了提高USB数据传输速度的方法和途径。(3)针对实验室开发项目的需要提出USB技术在无线实时数据传输系统和红外数据传输... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本课题的来源、目的及意义
    1.2 USB 总线的特点
    1.3 本论文的主要研究内容和章节安排
2 USB 通信协议
    2.1 USB 系统的体系结构
        2.1.1 USB 主机
        2.1.2 USB 设备
    2.2 USB 事务处理
    2.3 USB 数据传输类型
    2.4 USB 设备的枚举过程
3 基于 CY7C68013A 的 USB 数据传输系统的实现
    3.1 系统总体方案设计
    3.2 系统硬件电路设计
        3.2.1 主要芯片选用
        3.2.2 USB 通信接口模块与EP2C5T14418 连接
        3.2.3 USB 通信接口模块设计
    3.3 USB 数据传输系统软件设计
        3.3.1 下位机固件程序
        3.3.2 动态链接库设计
        3.3.3 上位机应用程序设计
        3.3.4 USB 驱动程序
    3.4 系统测试及USB 数据传输速度分析
        3.4.1 设备端测试
        3.4.2 系统联调测试
        3.4.3 USB 数据传输速度分析
        3.4.4 测试总结
4 USB 技术在无线实时数据传输系统中的应用
    4.1 USB 无线实时数据传输系统总体设计方案
    4.2 USB 无线实时数据传输系统硬件设计
        4.2.1 USB 通信接口模块与外部FIFO 硬件连接
        4.2.2 外部FIFO 电路设计
        4.2.3 数据解码转换模块硬件设计
    4.3 USB 无线实时数据传输系统软件实现
    4.4 本系统应用实物图
5 USB 技术在红外数据传输系统中的应用
    5.1 USB 红外数据传输系统设计构思
    5.2 USB 无线数据传输系统的设计及实现
        5.2.1 USB 模块电路与编解码电路的连接
        5.2.2 编解码电路的设计
        5.2.3 红外收发器外围电路设计
        5.2.4 USB 红外数据传输系统的软件设计与实现
    5.3 本系统应用实物图
    5.4 联机调试中关键问题分析及解决方案
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 下一步的工作
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研工作
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于89C51单片机控制的红外通信设计[J]. 陈爱文.  机电工程技术. 2007(12)
[2]基于USB2．0的高速实时图像数据采集系统[J]. 高文伟,顾明剑,王模昌.  科学技术与工程. 2007(09)
[3]基于USB2.0接口的高速实时数据采集系统[J]. 刘泽西,程晶晶,孔力.  测控技术. 2007(02)
[4]基于USB2.0多通道同步数据采集系统设计[J]. 郭宏.  武汉科技大学学报(自然科学版). 2006(05)
[5]USB2.0微控制器CY7C68013的GPIF接口设计[J]. 龙玲,许海清.  单片机与嵌入式系统应用. 2006(10)
[6]基于USB2.0及GPIF的CMOS图像传感器视频实时采集系统[J]. 苏建坡,马海涛,唐玉国.  仪表技术与传感器. 2006(09)
[7]基于USB2.0接口芯片FX2的高速数据采集板的设计实现[J]. 朱正平,宁百齐,袁洪,肖山竹.  微计算机应用. 2006(03)
[8]基于单片机USB接口的PC主机驱动程序和应用程序设计[J]. 吴鹏,陶正苏,胡宇贞.  电子器件. 2005(03)
[9]基于EZ-USB FX2实现的高速数据采集系统[J]. 焦斌亮,韩志学.  仪表技术与传感器. 2005(07)
[10]基于USB2.0的任意波形发生器设计[J]. 王宏,邓钦,刘阳,莫裕孟.  微计算机信息. 2005(04)

硕士论文
[1]USB接口技术与应用研究[D]. 杨书涛.山东大学 2008
[2]基于USB的数字接口测试系统的设计[D]. 游丽萍.电子科技大学 2008
[3]基于USB的多通道同步数据采集系统[D]. 刘仕伟.华北电力大学（北京） 2008
[4]固态存储系统的USB接口设计与实现[D]. 廉佳琦.西安电子科技大学 2007
[5]红外技术在无线局域网中的应用研究[D]. 褚淑杰.武汉理工大学 2005



本文编号：2943657