资料介绍
引言
各种测量仪器检测到的数据常常需要传送到PC机进行数据处理与存档,以充分利用PC机丰富的硬件和软件资源,获得更为完善和强大的数据处理、分析和存储能力。传统PC平台的数据采集卡受PC机插槽数目、地址、中断等硬件和软件资源的限制,可扩展性较差,安装拆卸困难,成本高。
自1994年11月提出通用串行总线(USB)以来,USB以其传输速率高、支持热插拔、易于扩展的突出优势,发展速度惊人,迅速席卷电子产品世界。在市场需求的强力驱动下,从1998年开始,USB接口进入测量仪器领域,并逐步被许多著名仪器公司接纳。在测量仪器中扩展USB接口已经成为一种发展趋势。针对不同的测量仪器,寻求一种普遍适用的USB接口解决方案,对于测量仪器的开发设计有十分重要的意义。
方案选择
开发USB设备一般有三种方式:一种是使用带USB接口的专用微控制器(MCU),这类MCU有自己的系统结构和指令,从底层专用于USB控制,比如Cypress公司的CY7C63xxx和CY7C64013,这类MCU的开发需要用专用工具,且性能有限;第二种方式是使用带USB接口的通用MCU,这类MCU只是基于一般芯片内核增加了USB接口,比如Intel公司的8x931、8x930以及Cypress公司的EZUSB等,这类MCU的开发语言和开发工具都和一般MCU相似,因而较易入手,但其缺点是成本较高;第三种方式是使用纯粹的USB接口芯片,通过外加MCU对其控制。如Philips公司的PDIUSBD12、ISP1581以及National公司的USBN9602、南京沁恒公司的CH372、CH375等。这类USB接口芯片价格较低、接口方便、灵活性高,针对不同的硬件环境可以配合多种MCU使用,如单片机、DSP、FPGA都可以。综合各方面因素考虑,本设计选用第三种方式,即采用专用USB接口芯片为测量仪器扩展USB接口。
硬件设计
USB控制器
USB控制器通过控制USB接口芯片实现协议处理和数据交换。在本设计中选用DSP芯片TMS320VC33作为微控制器,这主要是基于两方面的考虑:一是其运算速度较快,指令周期仅为13nS,可以最大限度地发挥USB接口芯片的潜力;二是该DSP芯片性价比高,且具有浮点运算功能,扩展浮点精度可达40位。
USB接口芯片
USB接口芯片用以完成USB通信底层的数据链路级交换,并对本地微控制器提供一个并行接口。
本文选用PHILIPS公司的PDIUSBD12作为USB接口芯片。该芯片可与任何微控制器实现高速并行接口(2Mb/s),允许使用现存的体系结构并使固件投资减到最小。这种灵活性减少了开发时间、风险和成本,是开发高效低成本的USB外围设备的一种快捷途径。
PDIUSBD12一共有三组端点:端点0完成控制传输;端点1可以配置成中断传输;端点2有128B的缓冲区,是主要的数据传输端点。
接口电路
DSP与PDIUSBD12的连接如图1所示。采用单独地址/数据总线配置,即用DSP的某地址线控制PDIUSBD12的A0引脚,实现命令数据的选择。A0=1表示传送命令,A0=0表示传送数据。片选(CS )及挂起(SUSPEND)信号分别由DSP的I/O口控制。读写选通信号WR 、RD 可以用DSP的R/W引脚及其取反后控制。但这样需要在电路中增加反相器,为了节约器件从而缩小电路体积,可以另外选择一个I/O口控制PDIUSBD12的读选通RD。本设计中选用PAGE1,通过对不同地址的访问来区分对PDIUSBD12的读写操作。这样PDIUSBD12只占用微控制器的三个地址资源,其一用来向PDIUSBD12写命令,其二用来向PDIUSBD12写数据,另外一个用来从PDIUSBD12读数据。对DSP而言,PDIUSBD12就相当于一个有8位数据总线和3个地址的存储器件。
图1 USB接口连接示意图
设备采用自供电方式,需要将EOT 通过一个10k?的电阻接至USB电缆的VCC(+5V)端,并加1M?下拉电阻,借此检测USB设备是否已经连接到USB口。
软件设计
USB软件设计包括固件(firmware)程序、PC端的驱动程序和应用程序。其中固件程序要求编写者对复杂的USB通信协议有深刻的理解,编程难度较高,在本论文中将详细介绍。
各种测量仪器检测到的数据常常需要传送到PC机进行数据处理与存档,以充分利用PC机丰富的硬件和软件资源,获得更为完善和强大的数据处理、分析和存储能力。传统PC平台的数据采集卡受PC机插槽数目、地址、中断等硬件和软件资源的限制,可扩展性较差,安装拆卸困难,成本高。
自1994年11月提出通用串行总线(USB)以来,USB以其传输速率高、支持热插拔、易于扩展的突出优势,发展速度惊人,迅速席卷电子产品世界。在市场需求的强力驱动下,从1998年开始,USB接口进入测量仪器领域,并逐步被许多著名仪器公司接纳。在测量仪器中扩展USB接口已经成为一种发展趋势。针对不同的测量仪器,寻求一种普遍适用的USB接口解决方案,对于测量仪器的开发设计有十分重要的意义。
方案选择
开发USB设备一般有三种方式:一种是使用带USB接口的专用微控制器(MCU),这类MCU有自己的系统结构和指令,从底层专用于USB控制,比如Cypress公司的CY7C63xxx和CY7C64013,这类MCU的开发需要用专用工具,且性能有限;第二种方式是使用带USB接口的通用MCU,这类MCU只是基于一般芯片内核增加了USB接口,比如Intel公司的8x931、8x930以及Cypress公司的EZUSB等,这类MCU的开发语言和开发工具都和一般MCU相似,因而较易入手,但其缺点是成本较高;第三种方式是使用纯粹的USB接口芯片,通过外加MCU对其控制。如Philips公司的PDIUSBD12、ISP1581以及National公司的USBN9602、南京沁恒公司的CH372、CH375等。这类USB接口芯片价格较低、接口方便、灵活性高,针对不同的硬件环境可以配合多种MCU使用,如单片机、DSP、FPGA都可以。综合各方面因素考虑,本设计选用第三种方式,即采用专用USB接口芯片为测量仪器扩展USB接口。
硬件设计
USB控制器
USB控制器通过控制USB接口芯片实现协议处理和数据交换。在本设计中选用DSP芯片TMS320VC33作为微控制器,这主要是基于两方面的考虑:一是其运算速度较快,指令周期仅为13nS,可以最大限度地发挥USB接口芯片的潜力;二是该DSP芯片性价比高,且具有浮点运算功能,扩展浮点精度可达40位。
USB接口芯片
USB接口芯片用以完成USB通信底层的数据链路级交换,并对本地微控制器提供一个并行接口。
本文选用PHILIPS公司的PDIUSBD12作为USB接口芯片。该芯片可与任何微控制器实现高速并行接口(2Mb/s),允许使用现存的体系结构并使固件投资减到最小。这种灵活性减少了开发时间、风险和成本,是开发高效低成本的USB外围设备的一种快捷途径。
PDIUSBD12一共有三组端点:端点0完成控制传输;端点1可以配置成中断传输;端点2有128B的缓冲区,是主要的数据传输端点。
接口电路
DSP与PDIUSBD12的连接如图1所示。采用单独地址/数据总线配置,即用DSP的某地址线控制PDIUSBD12的A0引脚,实现命令数据的选择。A0=1表示传送命令,A0=0表示传送数据。片选(CS )及挂起(SUSPEND)信号分别由DSP的I/O口控制。读写选通信号WR 、RD 可以用DSP的R/W引脚及其取反后控制。但这样需要在电路中增加反相器,为了节约器件从而缩小电路体积,可以另外选择一个I/O口控制PDIUSBD12的读选通RD。本设计中选用PAGE1,通过对不同地址的访问来区分对PDIUSBD12的读写操作。这样PDIUSBD12只占用微控制器的三个地址资源,其一用来向PDIUSBD12写命令,其二用来向PDIUSBD12写数据,另外一个用来从PDIUSBD12读数据。对DSP而言,PDIUSBD12就相当于一个有8位数据总线和3个地址的存储器件。
图1 USB接口连接示意图
设备采用自供电方式,需要将EOT 通过一个10k?的电阻接至USB电缆的VCC(+5V)端,并加1M?下拉电阻,借此检测USB设备是否已经连接到USB口。
软件设计
USB软件设计包括固件(firmware)程序、PC端的驱动程序和应用程序。其中固件程序要求编写者对复杂的USB通信协议有深刻的理解,编程难度较高,在本论文中将详细介绍。
下载该资料的人也在下载
下载该资料的人还在阅读
更多 >
- 带键盘扫描接口的LED驱动控制专用芯片TM1639 10次下载
- 基于DSP芯片的足球机器人实现与设计 24次下载
- 基于引言DSP平台的USB接口设计资料下载 4次下载
- USB接口的特点和PDIUSBD12芯片的的接口应用设计 5次下载
- 如何使用单片机实现USB主机接口 4次下载
- 在TI DSP上实现高速USB OTG功能 11次下载
- DSP和专用接口芯片的USB实现方案解析 0次下载
- 基于DSP的USB接口设计方案简析 3次下载
- 模数转换芯片AD7734与DSP芯片的接口 48次下载
- 基于DSP的USB主机接口设计 46次下载
- TMS320F2407A DSP芯片的USB接口实现 144次下载
- 简易USB接口卡的设计和实现 51次下载
- 基于DSP控制的USB接口速印机 14次下载
- Trimedia DSP芯片JTAG接口的仿真器设计 70次下载
- DSP应用系统中的USB接口 29次下载
- dsp芯片和arm芯片区别 dsp的应用领域 805次阅读
- 基于ISP1581芯片实现USB接口的应用设计 3048次阅读
- 采用CH365通用PCI接口芯片实现接口电路的软硬件设计 2881次阅读
- 使用MAX3420全速USB外设实现USB接口的扩展 1735次阅读
- 专用USB通信控制芯片USBN9604的特点及实现USB接口的软硬件设计 3886次阅读
- 接口芯片PDIUSBDl2的性能特点及实现USB接口的设计 1324次阅读
- TMS320C54XX DSP和USB接口芯片AN2131Q的接口软硬件设计 1166次阅读
- 基于USB接口芯片CH371实现USB外设演示板的通讯设计 1582次阅读
- 采用PDIUSBD12芯片和ADuC812芯片实现串行总线接口设计 1384次阅读
- 沁恒股份USB总线接口芯片:CH375概述 2189次阅读
- 沁恒股份USB总线接口芯片:CH374概述 3669次阅读
- 基于DSP芯片PC机之间的USB接口设计 1813次阅读
- USB接口设计可以基于DSP设计 842次阅读
- 基于EMIF接口的DSP控制系统设计 5576次阅读
- 基于DSP的USB接口设计 4273次阅读
下载排行
本周
- 116A 输出电流,高可靠、高效率 同步降压转换器PCD3201产品手册
- 0.47 MB | 4次下载 | 免费
- 24.5V 至 28V 输入、8A 同步降压转换器TPS56837H 数据表
- 2.12MB | 2次下载 | 免费
- 3适用于单节电池的I2C控制型2A降压电池充电器BQ25628/BQ25629数据表
- 3.9MB | 2次下载 | 免费
- 44V~28V 宽输入电压,8A 负载电流同步降压转换器PCD3202产品手册
- 0.96 MB | 1次下载 | 免费
- 5具有100mA LDO PSM/OOA模式的4.5V至24V输入、8A同步降压转换器TPS51383和TPS51384数据表
- 1.89MB | 1次下载 | 免费
- 6精密微功率并联电压基准LM4050-N/-Q1数据表
- 963.11KB | 1次下载 | 免费
- 758V、4.5A电子保险丝,用于负载瞬态TPS16530数据表
- 4.02MB | 1次下载 | 免费
- 8具有 I2C 接口的 36V、16A 降压/升压转换器TPS55288数据表
- 2.98MB | 1次下载 | 免费
本月
- 1电子元件基础知识介绍
- 8.76 MB | 48次下载 | 2 积分
- 2DC-DC电路(Buck)的设计与仿真
- 0.60 MB | 15次下载 | 2 积分
- 3GD32F10x系列MCU用户手册
- 11.5MB | 9次下载 | 免费
- 4多功能电源管理 SOC IP5306数据手册
- 0.20 MB | 7次下载 | 免费
- 5UHD智能显示SoC VS680产品简介
- 0.46 MB | 7次下载 | 免费
- 6东芝BiCD集成电路硅单片TB67S109AFNAG数据手册
- 1.93 MB | 6次下载 | 免费
- 7ES9038PRO解码芯片的电路原理图介绍
- 0.25 MB | 5次下载 | 5 积分
- 816A 输出电流,高可靠、高效率 同步降压转换器PCD3201产品手册
- 0.47 MB | 4次下载 | 免费
总榜
- 1matlab软件下载入口
- 未知 | 935084次下载 | 免费
- 2开源硬件-PMP21529.1-4 开关降压/升压双向直流/直流转换器 PCB layout 设计
- 1.48MB | 420047次下载 | 免费
- 3Altium DXP2002下载入口
- 未知 | 233067次下载 | 免费
- 4电路仿真软件multisim 10.0免费下载
- 340992 | 191315次下载 | 免费
- 5十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
- 158M | 183311次下载 | 免费
- 6labview8.5下载
- 未知 | 81567次下载 | 免费
- 7Keil工具MDK-Arm免费下载
- 0.02 MB | 73786次下载 | 免费
- 8NI LabVIEW中实现3D视觉的工具和技术
- 未知 | 70088次下载 | 免费
评论
查看更多