usb.技术在便携式测试系统中的应用

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1、USB2.0技术在便携式测试系统中的应用-科技创新论文USB2.0技术在便携式测试系统中的应用USB2.0技术在便携式测试系统中的应用王文梁仇傲（中海油田服务股份有限公司油田技术事业部，河北三河065201）【摘要】介绍了一种基于USB技术的便携式石油测井测试系统的设计，详细阐述了该测试系统的USB接口开发的方法数据通信过程。该系统使用DSP和FPGA的硬件架构，完成了测井数据的获取和格式转换，并利用USB控制芯片FT245BL实现了测井仪器与PC机之间的通信，实验结果表明该测试系统很好的满足了实验室仪器调试的需要。关键词USB技术；测试系统；DSP；FT245

2、BLApplicationofUSB2.0inPortableTestSystemWANGWen-liangQIUAo（Well-TechRDInstituteCOSL,SanheHebei065201）【Abstract】ThispaperintroducedaloggingtoolstestsystembasedonUSBtechnologyandelaborateddesignmethodsofUSBinterfaceanddatacommunication.Thesystemrealizedtheloggingdataacquisitionanddata

3、formationconversionbyusingDSPandFPGAtechnology,andcompletedthedatacommunicationbetweenloggingtoolsandPC.Theexperimentresultsshowsthatthetestsystemmeettheneedsoflaboratorydebugging.【Keywords】USBtechnology；Testsystem；DSP；FT245BL0引言随着大规模集成电路和计算机技术的迅速发展，数字技术渗透到各个技术领域，以此为基础的各种装置层出不穷，传统的外设

4、一般基于PCI总线、PC-232总线或USB总线。USB总线的即插即用、真正的热插拔、可总线供电、高性能和系统造价低等一系列优点使得USB接口得到了广泛的应用[1]。本文介绍了基于USB技术的便携式石油测井测试系统，该系统可用于对测井仪器进行实验室测试、维修，保养。通常，也可以在新测井仪器研发阶段用于调试。一般来说，石油测井系统包括地面采集系统、长距离井下电缆、井下辅助通信设备和测井仪器。当需要对测井仪器进行测试、检修时，需要整个测井系统，缺一不可。而通过该便携式测试系统，就可以直接对测井仪器直接进行控制、数据通信和测试，省去了地面采集系统和井下电缆等设备，节省

5、了设备资源。1系统结构和工作原理该测试系统模拟油田井场测井作业，实时给测井仪器发送指令，并接收测井仪器的信号数据，并将数据通过USB接口输出到PC机，通过PC机的控制软件显示、存储采集数据测试，用于测井仪器的研发，实验室模拟调试。该测试系统主要有三个部分组成：USB2.0传输接口、DSP控制单元和测井总线接口单元，其总体框图如图1所示。USB传输接口采用FTDI公司的第二代USBFIFO芯片FT245BM，它在片内集成完整的USB协议功能，控制单元主要采用DSP芯片TMS320F2812实现，控制逻辑电路在FPGA中完成。测井设备中线接口采用EDIB总线，该总线

6、是中海油田服务股份有限公司自主研制的一种井下测井仪器总线，该总线采用主从结构，可以同时挂接多种测井仪器。测试系统的工作流程是：PC机通过USB接口发送测井仪器命令，DSP控制单元对USB2.0功能设备接口进行实时检测，当检测到PC机有命令下发时，对下发的命令数据及参数进行曼切斯特编码，发给井下仪器。当井下仪器要传送数据给PC机时，DSP控制单元对EDIB总线通道进行检测，将检测到的数据进行曼切斯特解码，并将解码后的数据打包通过USB2.0接口传给PC机。PC机通过仪器测试软件来检测井下仪器的各种功能。2USB接口单元与控制电路设计在USB数据传输通信中，分USB

7、主机设备和USB功能设备，USB系统的数据和命令的传输都是有USB主机来启动的，在整个数据通信中占主导地位，在同一时刻USB系统中只存在一个USB主机。USB功能设备通常是一个独立的外部设备，可以和USB主机进行数据和控制信息的交互，并未主机提供额外的功能，每个USB设备内部都包含有描述器功能和资源需求的配置信息[2]。对于我们的测试系统来说，PC机是USB主机设备，测试系统是USB功能设备。FT245BM是一款USBFIFO芯片，兼容USB1.1和USB2.0协议，具有块传输和同步传输两种传输方式，片内具有384字节FIFO的发送缓冲器和128字节FIFO的接

8、收缓冲器[3]。可以将U