基于USB的便携数据采集系统的软件设计

发布时间：2017-08-14 14:08

  本文关键词：基于USB的便携数据采集系统的软件设计

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【摘要】：数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,作为一种控制手段,在自动化监测、测控、航天测试中被广泛应用。本文基于USB的即插即用、热插拔、传输速度快等特点,进行数据采集系统的设计。本文所设计的USB便携数据采集系统主要有存储深度可设,触发方式可选,数字I/O通道兼容TTL、CMOS、LVTTL电平,以及友好的人机界面操作等特点。本文主要设计实现USB便携数据采集系统的软件部分,主要包含固件程序、设备驱动程序、仪器驱动程序和人机界面程序。设计所选用的接口芯片是EZ-USB FX2系列芯片,使用其提供的固件程序框架能快速完成固件程序的设计,利用其GPIF模式快速完成数据上传到上位机。设备驱动程序使用的是DriverStudio开发环境,Driver Studio能快速开发一个符合微软WDM模型的设备驱动程序。调用WIN32函数,实现和设备驱动程序之间的通信,根据实际情况将所需功能进行封包,生成动态链接库文件,即仪器驱动程序。使用CVI开发人机界面程序,通过调用仪器驱动程序,构建操作设备的面板,使得操作更加直观形象。最后通过和设备硬件部分联合调试,分析并解决调试过程中遇到的问题,完成整机功能的验证。经过多次调试证明,该设备能方便快速完成数据的采集功能,实现了预期的设计目标,具有较高的实际应用价值。
【关键词】：USB GPIF WDM设备驱动 动态链接库 人机界面
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP334.7;TP274.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究工作的背景与意义9-10
• 1.2 国内外发展现状10
• 1.3 本文主要工作内容10-11
• 1.4 本文的结构安排11-13
• 第二章 USB便携数据采集系统整体设计方案13-18
• 2.1 USB数据采集系统需求分析13
• 2.2 USB数据采集系统总体方案13-16
• 2.2.1 系统结构框架14-15
• 2.2.2 系统软件架构15-16
• 2.3 软件开发环境介绍16-17
• 2.4 本章小结17-18
• 第三章 USB便携数据采集固件程序设计18-35
• 3.1 USB协议概述18-20
• 3.2 USB接.芯片概述20-21
• 3.2.1 EZ-USB FX2芯片介绍20-21
• 3.2.2 EZ-USB FX2传输模式的比较21
• 3.3 USB数据采集系统固件程序框架21-24
• 3.4 GPIF模式数据传输的固件程序设计24-34
• 3.4.1 GPIF Designer简介26-27
• 3.4.2 数据接收固件设计27-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 USB便携数据采集系统设备驱动程序设计35-46
• 4.1 Windows设备驱动程序的发展35
• 4.2 WDM设备驱动程序开发环境35-36
• 4.3 WDM驱动简介36-38
• 4.3.1 WDM驱动程序模型36-37
• 4.3.2 WDM设备驱动程序的层次结构37
• 4.3.3 WDM设备驱动程序的组成37-38
• 4.4 USB数据采集设备驱动主功能模块38-44
• 4.4.1 编程类的初始化39-40
• 4.4.2 设备的打开40
• 4.4.3 控制模块40-42
• 4.4.4 数据读取模块42
• 4.4.5 数据发送模块42-43
• 4.4.6 设备关闭模块43-44
• 4.5 USB数据采集WDF设备驱动简介44
• 4.6 USB数据采集设备驱动安装及调试44-45
• 4.7 本章小结45-46
• 第五章 USB便携数据采集系统仪器驱动程序设计46-59
• 5.1 仪器驱动程序与设备驱动程序之间的通信46-47
• 5.2 需求分析47-48
• 5.3 仪器驱动程序各个功能模块的实现48-58
• 5.3.1 打开设备模块48-50
• 5.3.2 参数设置模块50-54
• 5.3.3 数据读取模块54-56
• 5.3.4 数据发送模块56-57
• 5.3.5 关闭设备模块57-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第六章 USB便携数据采集系统人机界面设计以及系统调试59-67
• 6.1 USB便携数据采集人机界面需求分析59
• 6.2 USB便携数据采集人机界面设计59-60
• 6.3 发送模块功能测试60-61
• 6.4 接收模块功能测试61-64
• 6.5 调试过程中遇到的问题及解决64-66
• 6.6 本章小结66-67
• 第七章 总结与展望67-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-71
• 攻读硕士学位期间取得的成果71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 牛继来;王海霞;;基于WDM的USB驱动程序研究与设计[J];计算机与数字工程;2007年12期

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本文编号：673035