光纤熔融拉锥机的USB控制系统设计

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1、第28卷第7期武汉理工大学学报·信息与管理工程版V��.28N�.72006年7月JOURNALOFWUT（INFORMATION&MANAGEMENTENGINEERING）J��.2006文章编号：1007-144X（2006）07-0101-04光纤熔融拉锥机的���控制系统设计罗丽容，黄秋元（武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉430070）摘要：介绍了一种基于USB接口的光纤熔融拉锥机控制系统的实现过程，该控制系统由A�����8实现光功率的采集，由USB芯片PDIUSBD12实现数据的

2、传输，PC机上的界面程序由VC++.N��编写。给出了整个系统的电路结构框图，同时也介绍了固件程序结构和流程图，并给出了数据采集的部分程序，对于USB的驱动程序和主机的应用程序也作了简单的描述。关键词：光纤熔融拉锥机；USB；固件结构；数据采集中图法分类号：TP31文献标识码：A32个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，3个1引言具有比较模式的灵活的定时器/计数器（T/C），片随着计算机技术的迅速发展，对外部总线速内/外中断，可编程串行USART，面向字节的两线度的要求越来越高。通用串行总线（

3、U��������S�-串行接口，10位6路（8路为TQFP与MLF封装）����B��，即USB总线）凭借其即插即用、热插拔以ADC，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一及较高的传输速率等优点，成为PC机与外设连个SPI串行端口，以及5种可以通过软件进行选接的普遍标准。择的省电模式［1］。熔融拉锥的基本方法就是将两根（或两根以PDIUSBD12（以下简称为D12）是P������在上）去除涂覆层的光纤以一定的方式靠拢，在高USB1.1协议设备端使用最多的芯片之一。该芯温加热下熔融，同时向两侧

4、拉伸，最终在加热区形片使用8位并行数据线连接到MCU，1位地址线成双锥体结构的特殊波导器件。在拉锥过程中，用来区分写命令或读写数据。它支持3个USB计算机需做到对功率模块输出数据的实时处理，端点，内部集成了串行接口引擎（SIE）、320字节当分光比达到预定值后自动关闭拉锥机，并能在［2］的FIFO存储器、收发器和电压调整器。它对界面中随时更改分光比的比值和拉锥的耦合次外部MCU没有任何限制，设计时可以选用自己熟数。传统的拉锥机的数据采集板，是基于PCI总悉的MCU对芯片进行控制，也可以利用P��

5、����线，缺点是采集板安装麻烦，易受干扰，占用硬件公司的固件（��������）结构来缩短开发时间、降系统资源，而USB能够很好地解决这些问题。一低风险、减少投资。个完整的USB应用包含设备硬件、设备固件、设�.�系统硬件的总体结构备驱动程序和应用程序。该系统利用AT����88通道的USB数据采集系统的硬件包括：片内集成ADC完成模数转换，PDIUSBD12接口AT����8、D12接口芯片和USB主机控制器。AT-芯片完成与主机之间数据的传输。����8内部集成了模拟开关和ADC。模拟开关

6、用于选择采样转换哪路信号，ADC进行模拟量到数�系统的硬件设计字量的转换，AT����8控制ADC的整个采样过�.1�������和�������1�简介程。采样结束后，数据放在内部RAM中，在主机AT����8是基于增强的AVRRISC结构的低软件的控制下，固件响应读写请求并通过PDIUS-功耗8位CMOS微控制器。它具有如下特点：8�BD12接口芯片，将数据传输到主机中。系统整体字节的系统内可编程F����（具有同时读写的能结构如图1所示。力，即RWW），512字节EEPROM，1�字节SR

7、AM，收稿日期：2006-05-15.作者简介：罗丽容（1982-），女，湖北天门人，武汉理工大学信息工程学院硕士研究生.基金项目：湖北省自然科学基金资助项目（2004ABA045）.102武汉理工大学学报·信息与管理工程版2006年7月图1系统整体结构由AT����8和PDIUSBD12构成的接口电路如图2所示。AT����8提供的接口信号线为，数据采集端口PC0-PC5，PORTD的8位数据总线PD0-PD7，PB6、PB7模拟读信号线WR和写信号线RD，中断信号线PB0。单片机采用内部RC

8、振荡器，时钟频率为8MH�，D12采用外部振荡电路，频率为6MH�。在图2中，ALE引脚始终接低电平，说明采用单独地址和数据总线配置。AT����8的PD0�PD7口直接与PDIUSBD12的数据总线D0�D7口连接以传输数据。A0脚判断，输入到PDIUS-BD12是命令还是数据。中断口INT具有中断能力，当PDIUSBD12接受到数据时能触发AT����8的外部中断，进入单片机的中断服务。图3固件结构和数据流向取数据，W����D12D��（�����������������）向PDI-USB