基于vc的usb接口通信程序设计

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1、万方数据第34卷第3期2008年3月电子工程师ELECTRONICENGINEERV01．34No．3Mar．2008基于VC的USB接口通信程序设计朱丽1，陈钟荣1，张秀再2(1．南京信息工程大学遥感学院，江苏省南京市210044；2．南京信息工程大学电子与信息工程学院，江苏省南京市210044)摘要：以具有USB接口的数据采集系统为例，介绍了USB接1：2的硬件和软件开发过程。设计中利用接口简单、灵活、有较高的传输速率和即插即用特性的USB2．0芯片作为数据采集系统的数据通信硬件平台。应用程序部分利用VC++的MFC框架的兼容性、

2、稳定性和Labwindows／CVI(虚拟仪器)具有灵活的交互式编程方法和丰富的库函数等功能来开发，降低了编程难度。关键词：VC++；USB；接口通信；LabWindows／CVI中图分类号：唧34．70引言随着信息技术的迅速发展，数据采集和处理技术广泛应用于雷达、通信、遥测、遥感等领域。而在早期的计算机系统上通常使用串口或并口来发送数据，每个接口都需要占用计算机内部很多的资源，传统的接口一般采用PCI总线或RS-232串行总线。PCI总线有较高的传输速率，可达132Mbit／s，也可以即插即用，但是它们的扩充槽有限且插拔不方便；RS

3、-232串行总线连接比较方便，但是传输速率太慢，不易用于高速传送数据和传送大量数据。USB(通用串行总线)集中了PCI和RS-232串行总线的优点，具有方便的即插即用和热插拔特性以及较高的传输速率，因此，将USB技术应用于数据采集是非常合适的，可以达到数据采集系统的高速度处理。目前，USB已经推出了其协议的2．0版本，速率高达480Mbit／s。本文研发了一套基于USB接口的数据采集系统，整个系统的设计涉及到硬件、设备固件(Firmware)、USB设备驱动程序及客户应用软件。下面分别加以说明。1USB接口芯片本文介绍的USB数据采集

4、系统采用了Cypress公司EZ．USBFX2系列的CY7C68013-128AC芯片，它同时集成了8051微控制器和USB2．0收发器，在提高集成度的同时也加快了数据传输的速度。在系统中，CY7C68013—128AC既是数据采集控制器又是USB控收稿日期：2007．10·19；修回日期：2007-11-24。基金项目：江苏省教育厅：高速公路气象环境自动监测系统(江苏高校高新技术产业发展项目(JH02-121))。制器，EZ．USBFX2系列有3种型号：CY7C68013-56PVC、CY7C68013-100AC、CY7C6801

5、3—128AC。该系列的芯片都是针对USB2．0的，并且与USBl．1兼容。其中，CY7C68013-128AC是128脚，TPQF封装，功能非常完善，与另外两种相比，主要是增加了16位地址总线和8位数据总线以及更多的IO口，因此，CY7C68013．128AC的可扩展性最好。图l是该芯片的内部结构图⋯。24MHz晶振陇雠『1鲨8051n核r匈莓惺l-广—_]睁懈陛些bI垒眺戳FIF04kBIe令。。。。。。。。。。。。。。。。。。。-J8／’6图1CY7C68013·128AC内部结构2USB的固件和驱动程序设计2．1固件固件是储存

6、在程序内存中的代码，它使得USB接13芯片与主机和外设中其他电路能够通信。Cypress公司给出了一个固件库和固件框架(FrameWorks)，均是用KeilC51开发的。固件库提供了一些常量、数据结构、宏、函数来简化用户对芯片的使用；固件框架实现了初始化芯片、处理USB标准设备请求以及挂起状态下的电源管理等功能。该框架不添加任何代码，编码后产生的．HEX文件载入芯片就能与主机进行基本的USB通信，只是不能完成特定的任务。对于用户而言，主要的工作就是选择适当的传输方式，添加需要使用的端点(Endpoint)，考虑到本系统要求实现一定·

7、S7．万方数据·计算机与自动化技术·电子工蟹蜀2008年3月数量数据的快速采集，并要迅速地将采集到的数据传输和进行分析处理，并且对数据的完整性要求较高，我们采用了块传输方式(BulkTransfers)，在TD—Init()函数中添加初始化代码，亦即选择块传输方式和选择端点2、6分别为输出、输入端口，在TD—Poll()函数中添加功能代码，以实现发送和接收数据功能，关键代码分别如下：VoidTD_Imt(void)／／初始化{CPUCS=((CPUCS＆一bmCLKSPD)IbmCLKSPDt)；／／设置时钟48MHzEP2CFG=0

8、xA0；／／端点2为输出端口，类型为BULK，端点缓冲大小为512EP6CFG=OxEO；／／端点6为输入端口，类型为BULK，端点缓冲大小为512；}VoidTDPoll(void)∥实现发送和接收数据功能fif(en