资源描述：
《基于usb的高速数据采集系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、基于USB的高速数据采集系统设计数据采集是获取信息的基本手段,数据采集技术作为信息科学的-个重要分支，是与传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术。它研究信息数据的采集、存储、处理及控制等作业，具有很强的实用性。随着科学技术的发展，数据采集系统得到了越来越广泛的应用，同时人们对数据采集系统的各项技术指标，如:采样率、分辨率、线性度、精度、输入范围、控制方法以及抗干扰能力等提出了越来越高的要求，特别是精度和采样率更是使用者和设计者所共同关注的重要问题，于是,高速及超高速数据采集系统应运而生并且
2、得到了快速发展。今天，数据采集技术己在工业生产和科学技术研究等众多领域中得到了广泛应用并取得了良好效果。现在常用的采集方式是通过数据采集板卡,如周D卡或422、485等总线板卡，它们一般多是通过ISA或是PCI等内置式接口实现PC机与外围系统之间的通信。内置式插卡容易受到PC机箱内高频信号的干扰影响，从而降低系统的采样精度和稳定性。此外，计算机主板上的插槽个数是有限的，加上仪器电路插卡的安装（必须断电、打开机箱操作）很不方便。更有其者，在PC机箱内插入的专用插卡必须进行资源重配置，以避免资源冲突，而此项工作专业性很强,往
3、往令人头疼。这些弱点使得他们的应用受到了很大的局限。现在的UA卫T串行口虽然支持外插，但因其速度太慢,远不能适用现今高速设备的发展需求。而通用串行总线（UnveisralSerialBus,简称uSB）使高传输速度、易扩展性、方便的即插即用有机的结合在一起，很好地解决了以上这些冲突，很容易就能实现低成本、高可靠性、多点的数据采集。USB技术概述usB”是u咖esralserialBus（通用串行总线）的简称，是1995年ocmpaq等公司为了解决传统总线的不足而推广的一种新型串行通讯标准。由于USB具有易用、真正的热插拔
4、、高性能和系统造价低廉等优点,在短短不到两年的时间内从书而的协议转变成为产品，迅速被应用在视频会议的摄像采集、扫描仪、监视器、PC电话设备、人机交互备和游戏设备等，在国内也逐渐应用在工业数据采集系统中。基于USB的高速数据采集系统设计USB概念的提出是在199年，1996年USBI.0协议公布，但直到1997年Mcriosoft公司推岀Wni959/7之后，USB才开始进入实用阶段，而且这个版木对USB的支持属于外挂式模块。直到V肖ndwos98推出之后,USB接口的支持模块才真正曰趋成熟,UsB技术进入了高速发展时期。
5、1998年ocmPqa、nltel、Miocrsoft、NEC四公司联合发布USB协议1.1版本,规定了两种传输速度（低速1.5Nb[s/和高速12Mb阳）以满足不同需要。很多厂商推出了1.1协议芯片，促进了USB的发展。2仪”年4月。mpaq、Hwelett一pkacdar、nltel、加eent、Miocrosft、NEC、PhilPis联合发布uSB.Z0'2】版,将速度提高到4osNbl/s。带宽(数据的吞吐速度)增大后，各种外设的功能扩展便显得异常容易。2.0协议激发了新一轮USB高潮,扩展了USB的应用范围。
6、USB总线是一个星型总线结构,它相对于以往的计算机外设总线如RS232、RS485等具有一下优点。(1)速度快。usBI.1协议规定两种速度:低速vl.SMbPs、全速12Mbps,现右的UsB.20传输速率匕经高达480N伪ps,约60MBs/的峰值传输速率。(2)连接简单灵活。在USB方式下,所有的外设都在机箱外连接，连接外设不必再打开机箱；允许外设热插拔,不必关闭主机电源,用户不必参与设备安装过程。另外，USB接口支持多个不同设备采用“级联”方式，即每个USB设备用一个USB插头连接到另一个外设的USB插座上,而其
7、木身又提供一个USB插座供下一个USB设备连接使用。通过这种类似菊花链式的连接,一个USB控制器可以连接多达127个外设，而每个外设间距离(线缆长度)可达5米。USB能智能识别USB链上外围设备的插入或拆卸。USB为PC的外设扩充提供了一个很好的解决方案。(1)采用总线供电。普通的使用串口、并口的设备都需要单独的供电系统，而USB设备提供总线供电和自供电两种方式。对于所需电流小于sooMA,电压为SV的外设,可采用总线供电,这样设备就不需要专门的电源，从而降低这些设备的成本，减小了外设体积，提高了性价比。(2)抗干扰性强
8、。由于USB外设置于计算机箱外，不受机箱内的板间电磁干扰。若在电磁干扰比较严重的环境下,可以很容易设计屏敵方案。(3)usB设备不涉及主机中断请求(RIQ)冲突问题。USBU单独使用自己的保留中断,不会同其它设备争用PC机有限的资源，同样为用户省去了硬件配置的烦恼。另外,USB设备一般都比同类设备的成木低。木文来源：
