基于usb的生物机能分析仪数据采集系统的实现与应用

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1、分类号UDC注1密级学位论文基于USB的生物机能分析仪数据采集系统的实现与应用（题名和副题名）周槃（作者姓名）指导教师姓名姜书艳电子科技大学副教授成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业名称控制理论与控制工程论文提交日期学位授予单位和日期2006.4论文答辩日期电子科技大学2005.5答辩委员会主席评阅人2006年4月注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所

2、知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影

3、印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要本文主要研究基于USB2.0的数据采集系统的实现与应用，属于USB功能设备的开发。根据系统实时传输的要求选择Cypress公司推出CY7C68013功能设备芯片。本文主要介绍基于WDM（微软驱动程序模型）的USB2.0标准驱动程序开发，以及应用于生物机能分析仪数据采集部分的硬件设计与固件程序开发。基于USB2.0总线的数据采集系统主要包括数据采集系统的硬件实现部分和相应的W

4、indows驱动程序、底层固件程序及Win32的实时性应用程序开发过程。根据需求选择支持USB2.0高速传输的CY7C6801，CY7C68013的GPIF（通用可编程接口）引擎具有自动传输数据结构的特性，这种特性使得外围设备和主机通过CY7C68013可以无缝、高速地传输数据。为了实现实时的数据传输，CY7C68013CPU不会直接参与数据的传输，而是直接利用GPIF的自动传输数据模式。软件部分实现基于WDM的Cypress68013芯片驱动程序开发，对于采用微软windows操作系统的电子系统具

5、有普遍意义。首先，介绍windows操作系统的标准结构。第二，引入设备对象的概念以及介绍WDM的层次结构；第三，介绍典型的WDM的结构；然后，编写针对Cypress68013芯片WDM驱动程序，包括5个子程序构成（驱动入口子程序，电源管理子程序，即插即用子程序，系统控制子程序以及卸载子程序），以实现对子程序管理，电源管理，PNP即插即用，系统控制管理等功能；然后通过DDK的DebuggingDrivers和微软的调试程序调试方针（仿真）；最后，编写的驱动程序将通过另一个INF（安装程序）安装在操作系

6、统内。最后一部分针对系统8路生物信号实时性传输的要求,在硬件部分添加FIFO,增强数据采样的实时性，并且固件程序针对USB控制芯片的GPIF主机工作模式进行管理以提高系统的实时性的要求。关键词：USB，WDM，IRP，GPIF主机工作模式，量子FIFOIABSTRACTABSTRACTTheUSB(UniversalSerialBus)isspecifiedtobeastandardextensiontothePCarchitecture,whichfocusesonPCperipherals.It

7、ischaracterizedbyease-of-useforPCperipheralexpansion,low-costsolutionthatsupportstransferratesupto480Mb/setc.Inthispaper,adatacollectionsystemwillbeintroducedbasedonUSB2.0.Accordingtothesynchronousrequirementofthesystem,thefunctionalcontrolchipCypressC

8、Y7C6801isselected.ThepaperfocusesonthedesignofuniversalserialbusdriverbasedonWDM(windowsdrivermodel).Besides,thediscussionofsynchronousproblemhasalsobeenbroughtforth.Thedatacollectionsystemincludesthehardwareandsoftwaredesign.Inthispape