【正文】 mats for the token, data, and handshake packets are described in the following section. Packet bit definitions are displayed in unencoded data format. The effects of NRZI coding and bit stuffing have been removed for the sake of clarity. All packets have distinct Start and EndofPacket delimiters. The Startof Packet (SOP) delimiter is part of the SYNC field. Token Packets Figure 85 shows the field formats for a token packet. A token consists of a PID, 7 specifying either IN, OUT, or SETUP packet type and ADDR and ENDP fields. The PING special token packet also has the same fields as a token packet. For OUT and SETUP transactions, the address and endpoint fields uniquely identify the endpoint that will receive the subsequent Data packet. For IN transactions, these fields uniquely identify which endpoint should transmit a Data packet. For PING transactions, these fields uniquely identify which endpoint will respond with a handshake packet. Only the host can issue token packets. An IN PID defines a Data transaction from a function to the host. OUT and SETUP PIDs define Data transactions from the host to a function. A PING PID defines a handshake transaction from the function to the host. Token packets have a fivebit CRC that covers the address and endpoint fields as shown above. The CRC does not cover the PID, which has its own check field. Token and SOF packets are delimited by an EOP after three bytes of packet field data. If a packet decodes as an otherwise valid token or SOF but does not terminate with an EOP after three bytes, it must be considered invalid and ignored by the receiver. StartofFrame Packets StartofFrame (SOF) packets are issued by the host at a nominal rate of once every ms ms for,a fullspeed bus and 125 μs μs for a highspeed bus. SOF packets consist of a PID indicating packet type followed by an 11bit frame number field as illustrated in Figure 813. The SOF token prises the tokenonly transaction that distributes an SOF marker and acpanying frame number at precisely timed intervals corresponding to the start of 8 each frame. All highspeed and fullspeed functions, including hubs, receive the SOF packet. The SOF token does not cause any receiving function to generate a return packet。目前，基于 ，尤其是采用 USBFLASH技術(shù)的 U 盤(pán)產(chǎn)品的容量由幾年 前的 16M 增加到現(xiàn)在的 4G 以上。 數(shù)據(jù)是以 txt 格式儲(chǔ)存到 U盤(pán)中，查看數(shù)據(jù)十分的方便，拔下 U盤(pán)插到任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)中就可以查看數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。而且其數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間為固定的，這樣采集的數(shù)據(jù)量也受到了限制。轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)將被保存到相應(yīng)的文件中。本數(shù)據(jù)采集儀，會(huì)根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的記錄參數(shù)，進(jìn)行定時(shí)記錄。這些參量隨時(shí)間變化緩慢，測(cè)量精度要求不高，但檢測(cè)過(guò)程漫長(zhǎng)， 記錄數(shù)據(jù)可長(zhǎng)達(dá)數(shù)月，甚至整年，即要求數(shù)據(jù)記錄儀具有超大的存儲(chǔ)容量。 數(shù)據(jù)記錄儀的現(xiàn)狀 根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)記錄儀的發(fā)展的 研究，不難發(fā)現(xiàn)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，用于工控現(xiàn)場(chǎng)的嵌入式計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性和多樣性，對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)提出了更高的要求，小型化、易便攜，數(shù)據(jù)易轉(zhuǎn)移，具有較高的抗震動(dòng)沖擊能力，兼容性和散熱性好，高可靠性和可維護(hù)性等。采樣頻率由低速向到高速迅速發(fā)展，目前可達(dá) 20 萬(wàn)個(gè)點(diǎn) /秒。發(fā)送信號(hào)測(cè)試裝備的零配件。 與 PC 機(jī)連接容易將數(shù)據(jù)傳送到電腦進(jìn)行進(jìn)一步的分析。一些數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀有能力按比例測(cè)量 。 同時(shí) 為了測(cè)量 一些非電量 輸入信號(hào)，如 壓力 、溫度和阻力，需要一些外部信號(hào)監(jiān)測(cè)的器件。 一般是 8 到 16 個(gè)采集 通道，采集的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在電腦里，然后進(jìn)行分析。 還有 就是筆和紙的維護(hù) ,紙的供給和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) ,最重要的是紙的濫用和浪費(fèi)。一旦建立了長(zhǎng)條圖表記錄3 儀，在沒(méi)有操作員或計(jì)算機(jī)的情況下，數(shù)記錄儀 能夠自行運(yùn)轉(zhuǎn) 。不幸的是這種方法容易發(fā)生錯(cuò)誤、采集速度很慢和需要太多的人工分析。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 數(shù) 據(jù)記錄儀 也從 一根鉛筆和一張紙， 發(fā)展 到長(zhǎng)圖表記錄儀，再到 可以 使用液晶顯示器的顯示數(shù)據(jù)和圖形的數(shù)據(jù)記錄儀，經(jīng)歷了從手工到儀表， 從有紙，到無(wú)紙的一個(gè)發(fā)展的過(guò)程。隨著技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)電子設(shè)備，這個(gè)過(guò)程已經(jīng)得到簡(jiǎn)化和變得比較精確、多用途和可靠。 課題目的：設(shè)計(jì)并完成一個(gè)新型數(shù)據(jù)記錄儀，選用一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄儀擁有大容量的存儲(chǔ)空間支持長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的數(shù)據(jù)采集。 3. 能夠適應(yīng)不同的模擬量形式（ 05V 及 420mA）以及不同的物理量（溫度 、 壓力、流量）和量程。 畢業(yè)設(shè)計(jì)附件 題目：數(shù)據(jù)記錄儀 — 總體方案設(shè)計(jì)，及顯示電路、軟件 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 專(zhuān) 業(yè)： 指 導(dǎo) 教 師： 協(xié)助指導(dǎo)教師： 2020 年 8 月 7 日 目 錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ............................................................................................ 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 ........................................................................................ 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文原文及譯文 ............................................................................ 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)程序清單 ...................................................................................... 15 1 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 題目： 數(shù)據(jù)記錄儀 — 總體方案設(shè)計(jì)及顯示電路、軟件 專(zhuān)業(yè)： 指導(dǎo)教師： 學(xué)院： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 姓名： 一、主要內(nèi)容和基本要求 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄儀總體方案、制定各個(gè)子系統(tǒng)之間的接口（包括硬件及軟件），并設(shè)計(jì)顯示部 分的硬件電路及軟件程序。 4. 采集的數(shù)據(jù)通過(guò) USB 口存入 U盤(pán)。數(shù)據(jù)以 txt 格式存儲(chǔ)在 U盤(pán)中，易于在 PC 機(jī)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，轉(zhuǎn)存，分析。設(shè)備從簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)器發(fā)展到復(fù)雜的電腦系統(tǒng)。采集速度也從最初的人工只能監(jiān)測(cè)幾個(gè)采集點(diǎn)，到現(xiàn)在每秒可以采集 20 萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)空間也在不斷的提升。此外，它只能單通道采集數(shù)據(jù) 。缺點(diǎn)是缺乏靈活性和精度低，時(shí)常限制在百分點(diǎn)。 但是 記錄儀相當(dāng)容易建立和操作，為數(shù)據(jù)快速而簡(jiǎn)單的分析提供永久的記錄。因?yàn)榭ㄆ举|(zhì)上是計(jì)算機(jī)的一部分 ,建立測(cè)試是容易的。 4 數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀 數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀是典型的單機(jī)儀器，一旦配備它們 , 就能測(cè)量、 記錄和顯示數(shù)據(jù)而不需要操作員或計(jì)算機(jī)參與。 使用數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀的一個(gè)好處就是他們的內(nèi)部監(jiān)測(cè)信號(hào)。大多數(shù)數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀可設(shè)計(jì)為柔性和簡(jiǎn)單的組態(tài)和操作，而且經(jīng)由電池包裹或其它 方法，多數(shù)提供遠(yuǎn)程位置的操作選項(xiàng)。前端運(yùn)轉(zhuǎn)的效率是非常高的 ,能與速度和精度與最好的單機(jī)儀器匹敵。多種的儲(chǔ)存介質(zhì)可供選擇，存儲(chǔ)容量也越來(lái)越大。尤其是 為滿(mǎn)足航空、航天、遙感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用需求， 數(shù)據(jù) 記錄儀向著超高速、超大儲(chǔ)存容量方面發(fā)展。針對(duì)這種市場(chǎng)需求，分析目前市場(chǎng)上的低速數(shù)據(jù)記錄儀，存儲(chǔ)容量?。ㄒ话阍?MB 級(jí)），數(shù)據(jù)多以 HXE 格式直接儲(chǔ)存，不便于PC 機(jī)查看和分析，用戶(hù)查看數(shù)據(jù)時(shí)需要通過(guò)專(zhuān)用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理后才能查看，價(jià)格昂貴等問(wèn)題。設(shè)定時(shí)間到時(shí)，記錄儀將對(duì)應(yīng)通道口的模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，將所轉(zhuǎn)化后所得的數(shù)字量數(shù)據(jù)根據(jù)用戶(hù)輸入的該通道量程進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。 5 本數(shù)據(jù)采集儀配有無(wú)線(xiàn)數(shù)傳系統(tǒng)。 所以，將對(duì)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存方法進(jìn)行更改。 經(jīng)過(guò)此改進(jìn)，可使數(shù)據(jù)記錄儀使用更加人性化，使用起來(lái)更加的方便。 U 盤(pán)通常是作為計(jì)算機(jī)的外部存儲(chǔ)設(shè)備，其造價(jià)也相對(duì)低廉，適用范圍廣闊。 therefore, SOF delivery to any given function cannot be guaranteed. The SOF packet delivers two pieces of timing information. A function is informed that an SOF has occurred when it detects the SOF PID. Frame timing sensitive functions, that do not need to keep track of frame number (., a fullspeed operating hub), need only decode the SOF PID。在后來(lái)的圖表中， 數(shù)據(jù) 包是以 下列形式顯示的，即有單個(gè)的位，也有字段（從左到右的閱讀順序）作為他們通過(guò)總線(xiàn)的順序。第一個(gè)傳輸器的同步設(shè)置定義為一個(gè)高速/低速的 8位數(shù)據(jù)，和一個(gè)告訴的 32位數(shù)據(jù)。 包 字段 格式 令牌的字段格式， 數(shù)據(jù)和握手包將被描述在后面的 章節(jié) 中。包 的啟動(dòng)分隔符 是同步字段的一部分。對(duì)于輸入事務(wù)的，這些字段唯一地確定了哪個(gè)端口應(yīng)該傳送數(shù)據(jù)包。輸入 PID定義了一個(gè)數(shù)據(jù)事物是從功能部件到主機(jī)的。 CRC并不覆蓋 PID,16 因?yàn)樗凶约旱?核對(duì) 字段。 ms發(fā)出一個(gè)。 圖 86 幀開(kāi)始包 幀開(kāi)始包標(biāo)記組成了僅有 標(biāo)記的事務(wù)，它以相對(duì)于每幀的開(kāi)始精確計(jì)算的時(shí)間間隔發(fā)送幀開(kāi)始記號(hào)和伴隨的幀數(shù)。功能部件已經(jīng)被告知發(fā)生 SOF，當(dāng)它檢測(cè)到一個(gè)SOF的 PID的時(shí)候。 握手包 交互數(shù)據(jù)包用于對(duì)數(shù)據(jù)交換的情況進(jìn)行報(bào)告，并且可以反饋成功接收