基于usb技术的控制系统的研究与实现

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1、山东大学硕士学位论文基于USB技术的控制系统的研究与实现姓名：丁兆海申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：卢雷20070405山东大学硕士学位论文摘要在一些应用系统的设计开发中，常常涉及有关接口的设计开发。传统的接口技术和处理方法存在着许多问题，如接口不灵活，改装不方便，不能做到即插即用，接口的可扩展性差，数据传输速度慢等。usB的引入以及相应规范的出台，解决了这些问题。usB是用来连接外围设备与计算机的一种新型的标准接口，目前在计算机外设中已有较为广泛的应用。针对上述提到的问题，本文根据USB的规范以及实际应用系统研制的需要，在基于UsB通信内在机制的基础上，进

2、行了以USB为基础的应用控制系统的软、硬件的设计和开发。通过这个USB应用控制系统的设计和实现，更进一步地提出了基于UsB总线接口技术的应用控制系统的开发和设计方法。本文首先针对usB总线接口的基础理论和技术进行了深入研究，特别着重从软件理论这个角度研究了usB系统、协议层、主机、设备、设备驱动等接口设计规范，提出了进行usB接口应用控制系统设计的一般原则、方法和过程；然后详细研究和实现了USB应用控制系统的固件程序设计、usB接口驱动程序的设计和基于主机端的应用控制系统的软件设计和开发。设计实现的应用控制系统可以广泛应用在复杂信号的控制和管理以及自动化控制中，如铁路信号灯控

3、制等，该成果的应用可以提高运行稳定可靠性。本文的主要工作是总结归纳传统的设计方法，提出一种新的设计思路：设计一个通常意义上的应用控制系统来支持驱动程序和固件程序；根据usB协议理论，设计和开发硬件驱动程序：设计和开发控制程序，提供给客户实现具体应用；根据USB协议和设备要求，实现了一个运行稳定可靠的应用控制系统。本文的创新点主要是通过研究与实现基于usB接口的控制应用系统，提出一种应用usB理论转化为具体控制系统实现的方法，通过这种方法，可以根据设备的具体功能来设计控制系统，形成一个较为系统地设计方案，给设备端提供了一个通用的接口，无须更改硬件电路，只升级固件程序，就可以应用

4、在各种实时系统中，具有广泛的通用性、可维护性和重用性。关键词：usB总线接口；数据传输；通信协议；usB驱动程序；山东大学硕士学位论文ABSTRACTThedesigIlanddevelopment“interfaceisalwaysinv01vedinthedesignandexploitationprocessofsomesoftwareapplicationsyst锄．Thereareagreatdealofproblemsintraditionalinterfacetechnologyanddisposingmethods，suchasunskillfulinterf

5、ace，notconvenienttorefitbeincapableofplugandplay，expansibilityofinterfaceisbad，datatran鲫issionspeedis8ld吼etc．HoWever，theimportofUsB，aswellastheintroductionofrelatedcriteria，s01vestheaforementionedproblems．USB，whichisanewstandardinterfacetoconnectPCandperipherals，hasbeenwidelyusedinPCperiphe

6、ralsnoWadays．Tos01vetheaforementionedproblems，accordingtothecriteriaofUSBandconsideringthenecessityofthedevelopmentoftheUSBtestsystem，basedontheinherentmechanismofI】SBc锄municatio咀aswell．thisthesiscarriedonthedevelopmentanddesignoftheUSB—basedsoftwareandhardwareofapplicationcontrolsyst锄s．Thr

7、oughthedesigna11drealizationoftheUSBapplicationcontrolsystem，theapplicationofdesigIlmethodanddevelopmentbasedonUSBinterfacetechnologyofapplicationcontr01systemcouldbemasteredfurthemore．Thisthesisfirstintroilucedandstudieds伽ebasicconceDtionsofthedevelopme