基于usb接口的單片機(jī)與pc機(jī)通信-論文-wenkub
2022-11-23 15:02:42 本頁(yè)面
【正文】 要用到了 STC89C52單片機(jī)，其中的 P0口與 CH375的數(shù)據(jù)并口相連，所以 P0口必須接 10K的上拉電阻，在控制模塊上有一個(gè)與通信接口模塊相連的插座，共 16個(gè)引腳其具體對(duì)應(yīng)了控制模塊與通信接口模塊之間的 GND，相應(yīng)的復(fù)位引腳，還有與 CH375并口模式相對(duì)應(yīng)的控制，數(shù)據(jù)引腳 A0， WR， RD， CS ， INT ， D0D7。為了方便開發(fā)，單片機(jī)單獨(dú)供電，而沒有與 USB模塊共用 PC上的 USB電源。 具體工作流程：首先進(jìn)行各個(gè)模塊初始化，然后在 PC 機(jī)端發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，長(zhǎng)度為 64，單片機(jī)端接收到這個(gè)數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包的內(nèi)容來控制 LED燈的暗滅，接著 AD模塊采集數(shù)據(jù)，這里的數(shù)據(jù)是電壓值，可傳送 ，單片機(jī)端接收到 AD模塊采集 的數(shù)據(jù)，再通過 USB通信接口模塊傳輸?shù)诫娔X上顯示出來。單片機(jī)與 CH375采取系統(tǒng)總線接口，數(shù)據(jù)線為 P0口，地址線為 P0口（低位）和 P2口（高位）。設(shè)置模式成功后，單片機(jī)將在 10到 20us內(nèi)讀取到 CMD_RET_SUCCESS信號(hào)以確定 CH375已經(jīng)就緒。然后發(fā)送 CMD_GET_STATUS命令來 讀取中斷狀態(tài)，然后分別對(duì) 三種不同的中斷狀態(tài)進(jìn)行處理。 2 高速串行 AD 芯片 TLC1549 TLC1549是美國(guó)德州儀器公司（以下簡(jiǎn)稱 TI）的一款高速串行的 10位 AD芯片。 USB 接口模塊 CH375 與 USB 連接及自身管腳連接具體如圖 所示。從 1994 年 11 月 11 日發(fā)表了 USB 版本以后， USB 版本經(jīng)歷了多年的發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為 版本，成為目前電腦中的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展接口。 USB 自從 1996 年推出后，已成功替代串口和并口，并成為當(dāng)今個(gè)人電腦和大量智能設(shè)備的必配的接口之一。 2 CH375 芯片簡(jiǎn)介 CH375 是一個(gè) USB 總線的通用接口芯片，支持 USBHOST 主機(jī)和 DEVICE/SLAVE 從機(jī)兩種工作模式。 CH375 的 USB 設(shè)備方式與 CH372 芯片完全兼容， CH375 包含了 CH372 的全部功能。 USB 設(shè)備接口，完 全兼容 CH372 芯片，支持動(dòng)態(tài)切換主機(jī)與設(shè)備方式。 ，簡(jiǎn)化常用的控制傳輸。 、串行輸出、中斷輸出，支持通訊波特率動(dòng)態(tài)調(diào)整。在內(nèi)置固件模式的 USB設(shè)備方式下，單片機(jī)只需要處理表中標(biāo)注為灰色的中斷狀態(tài)， CH372 內(nèi)部自動(dòng)處理了其它中斷狀態(tài)。但是對(duì)于 USB 存儲(chǔ)設(shè)備， CH375 內(nèi)置了相關(guān)協(xié)議，通常情況下，外部單片機(jī)不需要編寫固件程序，就可以直接通訊。在通信的過程中，采取了半雙工的通信模式。 上位機(jī)界面如圖 圖 上位機(jī)軟件界面 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)思想 本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分兩部分，下位機(jī)部分和上位機(jī)部分。這樣最終的上傳數(shù)據(jù)經(jīng) VC++顯示在 PC 上。 _nop_()。 _nop_()。 i 10。 AD_In = 0。 if(AD_Out == 1) temp += 1。 unsigned char i, length。 // 獲取中斷狀態(tài)并取消中斷請(qǐng)求 InterruptStatus = CH375_RD_DAT_PORT()。 i length。 // 首先寫入后續(xù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 ,回傳剛接收到的 數(shù) 據(jù)長(zhǎng)度 LED_1 = buffer[1]。 volt = temp / 2。 CH375_WR_DAT_PORT(volt / 10 % 10 + 48)。 i++) // 發(fā)送一塊數(shù)據(jù) 64個(gè)字節(jié) CH375_WR_DAT_PORT(6 + 48)。 } default: // 其它中斷 ,未用到 ,解鎖后退出即可 { CH375_WR_CMD_PORT(CMD_UNLOCK_USB)。 CH375動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)提供的 API 包括：設(shè)備管理 API、數(shù)據(jù)傳輸 API、中斷處理 API。 // 考慮到之前單片機(jī)準(zhǔn)備上傳的 數(shù)據(jù)可能未被計(jì)算機(jī)取走 ,導(dǎo)致首 次回傳有可能直接讀到之前的數(shù)據(jù)而不是本次數(shù)據(jù)的取反 ,所以 首次回傳先等待單片機(jī)準(zhǔn)備好取反數(shù)據(jù) if ( CH375ReadData( 0, mReadBuf, amp。 所有平行信號(hào)線之間要盡量留有較大的間隔 [9]，以減少串?dāng)_。 注意在使用偉福仿真器進(jìn)行測(cè)試時(shí)，仿真器電源要與其他電源同時(shí)上電，否則 CH375將出現(xiàn)工作不正常。 各功能模塊軟件調(diào)試 制作設(shè)計(jì)時(shí)，采取步步為營(yíng)的方式來完成功能。圖 BUS HOUND的基本界面 圖 BUS HOUND界面 通過上面的軟件獲取操作的基本步驟后，就進(jìn)行上位機(jī)的編寫，在這里選用了控制臺(tái)程序，可以簡(jiǎn)潔明了的控制 USB通信，熟悉原理后還可以進(jìn)行更復(fù)雜界面的開發(fā)。完成的功能是利用 CH375 將控制模塊中的 AD 模塊所采集的數(shù)據(jù)傳送到 PC 端的界面中顯示出來，本文所采集的數(shù)據(jù)是電壓， PC 端通過上位機(jī)程序的設(shè)計(jì)可以 控制單片機(jī)端的 LED 燈的暗滅，實(shí)現(xiàn)雙向通信。 參考文獻(xiàn) [1] 蕭世文 ,宋延清 . USB 硬件設(shè)計(jì) [M]. 北京 :清華大學(xué)出版社 ,:3~4 [2] 李全利 ,遲榮強(qiáng) . 單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M]. 北京 :高等教育出版社 ,:1~9 [3] 南 京沁恒公司 . USB 總線接口芯片 CH375 中文手冊(cè) [EB/OL]. [4] 周堅(jiān) . 單片機(jī) C 語(yǔ)言輕松入門 [M]. 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020:75~89 [5] Components Industries,2020:1~10,78~79 [6] 李光飛 ,樓然苗 ,胡佳文等 . 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版 社 ,:105~115 [7] 鐘富昭 . 8051 單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì) 與應(yīng)用 [M].北京 :人民郵電出版社 ,2020:24~55 [8] Kaminsky, , Feature: Developing a MultipleInstructonStream SingleChip , 12(12) : 66~76 [9] 刑增平 . Protel99SE 設(shè)計(jì)專家指導(dǎo) [M]. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,2020:30~33 [10] 南京沁恒公司 . READM[EB/OL]. [11] 美國(guó)的德州儀器 . data sheet. [12] 張潔 . 中國(guó)測(cè)試 [J]. USB 接口無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) .2020,35(1):12 [13] 曹放 . 主動(dòng)與從動(dòng) USB 接口的實(shí)現(xiàn) [D].北京 :北京出版社 ,2020 [14] 吳超 . 基于 USB 接口的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) [D].北京 :北京出版社 ,2020 [15] 盧超 . 單片機(jī)與 PC 通信設(shè)計(jì) [J].工礦自動(dòng)化 .,12(5):5~9 致 謝 略 。還可以利用 CH375 做 U 盤。 上位機(jī)用 visual studio 2020編寫，如圖 圖 Visual Studio 2020界面 5 結(jié)論 USB 有低功耗，可靠性，價(jià)位低，傳輸速度快，強(qiáng)，穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)模塊完成后，將其與 USB模塊連接，嘗試建立連接，由于操作過程比較復(fù)雜，最初是在網(wǎng)上找到的參考代碼，參考代碼必
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