基于usb的数据采集系统设计

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1、分类号：TP334单位代码：10110学号：S20070357中北大学硕士学位论文基于USB的数据采集系统设计硕士研究生指导教师_学科专业宋志强余红英教授通信与信息系统2010年5月28日图书分类号TP334密级非密UDC注1硕士学位论文基于USB的数据采集系统设计宋志强指导教师余红英教授申请学位级别_专业名称工学硕士通信与信息系统论文提交日期________年______月______日论文答辩日期________年______月______日学位授予日期________年______月______日论文评阅人___________________________

2、________________________________答辩委员会主席_______________________2010年5月28日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印

3、或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文基于USB的数据采集系统设计摘要随着计算机科学技术的快速发展，PC机作为控制平台的数据采集系统已经成为了当前发展的主要趋势。本论文利用USB串行总线实现PC机与数据采集系统的通信，USB串行总线具有传输速度快、占用系统资源少、使用方便、易于扩展、支持热拔插和即插即用等优点，并且利用现场可编程阵列FPGA作为总控制器提出了一种基于USB2.0的数据采集系

4、统设计方案。本论文首先深入研究了USB2.0总线的技术规范，然后详细的介绍一种基于USB2.0数据采集系统的设计方法，包括系统的硬件和软件设计两大部分，其中，硬件设计部分包括USB2.0接口电路设计、A/D采样电路设计、电源电路设计和FPGA系统电路的设计；软件设计包括固件设计、驱动程序设计和应用程序的设计。固件设计又包括USB2.0接口芯片的固件设计和FPGA控制系统的固件设计；驱动程序是应用程序与系统硬件之间通信的桥梁，本论文是利用Windows驱动开发模型WDM(WindowsDriverModel)编写的设备驱动程序；应用程序设计是用VisualC++6.0集成环境提供的MFC开发的

5、。最后对整个系统进行了功能测试，验证了该系统的正确性。本论文所设计的是基于USB总线技术的数据采集系统具有8位分辨率，单通道500KHz采样频率和5Mbps传输速率。本系统实现了数据的采集、传输和数据实时显示的功能，并且具有热插拔、即插即用、携带方便的特点，本设计达到了预期的效果。关键词：数据采集，USB2.0，FPGA，驱动程序中北大学学位论文TheDesignofDataAcquisitionSystemBasedonUSBAbstractWiththerapiddevelopmentofcomputerscienceandtechnology,theDataAcquisitionSys

6、temthattakesPersonalComputerasthecontrolPlatformhasbecomethemaindevelopmenttrendsincurrent.ThisthesistakestheadvancedperformanceofUniversalSerialBuswithhigh-speedtransmission,engrossinglesssystemresources,easyusing,easyexpansion,HotPlugIn,PlugandPlaytocommunicatebetweenPersonalComputerandtheDataAcq

7、uisitionSystem,andtakesfieldprogrammablegatearrayasanoverallcontroller,andproposesaUSB2.0baseddataacquisitionsystemdesign.Firstly,thisthesisdeeplyresearchtheUSB2.0busspecification,thenthedesignofdataacquisi