usb接口芯片pdiusbd12与单片机at89c51通信系统

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1、USB接口芯片PDIUSBD12与单片机AT89C51通信系统目录文摘1英文文摘11绪论1.1课题背景1.2课题的提出1.3USB简介1.4主要工作2USB1.1协议2.1USB的互连2.2USB的主机2.2.1USB主机概述2.2.2USB驱动(USBD)2.3USB设备2.3.1USB设备状态2.3.2通用USB设备操作2.3.3USB设备请求2.4USB的物理层2.5USB数据流3数据采集系统的固件设计3.1固件的开发环境3.2采用PDIUSBD12的固件设计3.2.1固件要完成的主要工作3.2.2PDIUSBD12芯片特点3.2.3PDIUSBD12固件程序的编写3.3固件的文件结构

2、3.4固件的编程实现3.4.1底层函数3.4.2命令接口3.4.3中断服务程序ISR.C3.4.4主循环MAINLOOP.C4USB设备驱动程序设计4.1Windows2000驱动程序4.2WDM驱动程序结构模型4.2.1USB设备驱动程序层次结构4.2.2设备对象4.2.3标准总线驱动程序和类驱动程序4.2.4WDM驱动程序的结构4.3USB驱动的开发环境4.3.1驱动的开发工具4.3.2驱动开发环境的安装与设置4.4驱动程序的实现4.4.1驱动入口4.4.2数据传输控制5USB设备应用程序设计5.1Win32API简介5.2动态链接库5.3MFC的应用程序开发5.4设备应用程序与WDM的

3、通信5.4.1Win32应用程序对WDM的通信5.4.2WDM对Win32应用程序的通信5.5应用程序的实现6数据采集系统的硬件设计6.1硬件系统的结构6.2接口芯片选择6.３接口硬件设计6.3.1A/D与单片机接口电路6.3.2PDIUSBDI2与单片机接口电路1绪论1.1课题背景随着数字化的广泛应用，数据采集也越来越重要，传统的外设与主机的通信口一般采用ISA、PCI、CPCI、1394等标准，基于这些接口的产品，安装麻烦，价格昂贵，并受计算机插槽数量、地址中断资源限制，且可扩展性差，USB的出现，很好地解决了以上问题。USB作为一种新型的串口通信标准，具有较高的传输速率，可扩展性好，采

4、用总线供电，使用灵活。它共有4种传输模式：控制传输、同步传输、中断传输、批量传输，以适应不同设备的需要。信息技术与电子技术的迅猛发展，使得计算机和外围设备也得到飞速发展和应用。过去人们单纯追求计算机与外设之间的传输速度，现在纠错能力和操作安装的简易性也成为人们关注的目标。USB通讯技术的出现，使高传输速度、强纠错能力、易扩展性、方便的即插即用，有机的结合在一起。USB设备需要依据USB协议进行数据的解包与打包，底层硬件设备与操作系统之间需要以驱动程序为桥梁。驱动程序以WDM为模型，以DDK为开发工具，以IRP为消息传播载体，来实现与Windows系统底层核心机制相交互的功能。1.2课题的提出

5、尽管RS232是一种十分成熟且应用广泛的通讯方式，但是随着控制系统的日益复杂，所要采集的量也会越来越多。因此寻求一种高速、安全、方便的通讯形式是十分必要的。USB技术虽然出现的时间并不长，但是由于它的种种优点，被越来越多的厂商和用户所接受，出现了USB打印机、摄像头等产品。尽管目前USB接口的应用主要集中在电脑的周边外设，但是USB产品进入工控领域将是必然的趋势。采用PDIUSBD12芯片和89C51单片机设计的基于USB总线的数据采集系统，具有可靠性高、数据不丢失、抗干扰性强、便于数据传输和处理等优点，可在信号测试、信号采集场合广泛使用。所以本课题的研究是具有一定的现实意义和经济意义的。1

6、.3USB简介通用串行总线(UniversalSerialBus，简称USB)是康柏、微软、IBM，DEC等公司为了解传统总线的不足推出的一种新型串行总线接口规范，自1995年在Comdex上亮相以来至今己广泛地为各PC厂家所支持。现在生产的PC机几乎都配备了，USB接口，Microsoft的windows98，NT以及MacOS，Linux，FreeBSD等流行操作系统都增加了对USB的支持。USB的主要特点如下:1.速度快。USB有全速和低速两种方式，主模式为全速模式，速率为12Mbps，从而使一些要求高速数据的外设，如:高速硬盘、摄像头等，都能统一到同一个总线框架下。另外为了适应一些不

7、需要很大吞吐量但是有很高实时性要求的设备，如鼠标、键盘、游戏杆等，USB还提供低速方式，速率为1.5Mbps。如表1-1所示。新推出的USB2.0协议提供最高达480Mbps的数据传输速率可以适应各种不同类型的外设。表1-1USB使用分类表性能应用特性低速·交互设备·10-20kb/s键盘、鼠标、游戏棒低价格、热插拔、易用性中速·电话、音频、压缩视频·500kb/s-10Mb/sISBN、PBX、POTS低价