【正文】 //分析接收到的數(shù)據(jù)塊 CH375_WR_CMD_PORT(CMD_WR_USB_DATA7)； // 向 CH375 發(fā)送寫(xiě)數(shù)據(jù)命令 CH375_WR_DAT_PORT( DATA)； // 將采集數(shù)據(jù) DATA 寫(xiě)入 CH375 數(shù)據(jù)上傳緩沖區(qū) return； } If(InterruptStatus= = USB_INT_EP2_IN) // 數(shù)據(jù)上傳 { 成都理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 CH375_WR_CMD_PORT( CMD_UNLOCK_USB )； // 釋放當(dāng)前 USB 緩沖區(qū) return； } } 采用 CH375 進(jìn)行 USB 數(shù)據(jù)傳輸速率高，達(dá)到 1Mbit/s 以上。 成都理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 結(jié) 論 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)尤其是單片微型機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們已越來(lái)越多地采用單片機(jī)來(lái)對(duì)一些工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、流量和壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制。本設(shè)計(jì)給出了在主從式控制系統(tǒng)中上位ＰＣ機(jī)與下位單片機(jī)之間進(jìn)行異步串行通信的解決方案，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)向 下位機(jī)發(fā)送信息以及下位機(jī)接收上位機(jī)的數(shù)據(jù)并能夠向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的功能。同時(shí) ,Windows 環(huán)境下后臺(tái)微機(jī)在數(shù)據(jù)庫(kù)管理上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，二者結(jié)合，使得單片機(jī)的應(yīng)用已不僅僅局限于傳統(tǒng)意義上的自動(dòng)監(jiān)測(cè)或控制，而形成了向以網(wǎng)絡(luò)為核心的分布式多點(diǎn)系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。在這四年的學(xué)期中結(jié)識(shí)的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財(cái)富。2021 15(1). [6]Allen Denver Serial Communications in Win32[EB/OL].December 11, 1995. [7]陳再清 微機(jī) — 單片機(jī)通信淺談 電氣時(shí)代期刊論文 2021. [8]王紹偉、巫丹， 8C951 單片機(jī) USB 接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2021. [9]袁新艷 計(jì)算機(jī)外設(shè)與接口技術(shù) 高等教育出版社 2021. [10] 南 京 沁 恒 電 子 有 限 公 司 . USB 總 線(xiàn) 接 口 芯 片 CH375 2021. [11]李朝青 單片機(jī)原理與接口技術(shù) [M].簡(jiǎn)明修訂版 .北京：北京航空航天大學(xué)出版 2021. [12]董建國(guó)、戚云軍、何云蘭，基于 USB 總線(xiàn)的 PC 機(jī)與單片機(jī)的通信 道客巴巴期刊論文 2021. [13]謝其中 微型計(jì)算機(jī)常用外部設(shè)備 [M].4 版 .武漢：華中科技大學(xué)出版社 2021. [14]（美）李（ Lee, ） C與 網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn) 著 /田國(guó)發(fā)，吳蘭陡譯 人民郵電出版社 2021 。 成都理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 參考文獻(xiàn) [1]蕭世文 硬件設(shè)計(jì) [M].北京：清華大學(xué)出版社 2021. [2]孫踐知 PC 硬件技術(shù)基礎(chǔ)教程 [M].北京：科技出版社 2021. [3]曹衛(wèi)彬等 .《 C/C++串口通信典型應(yīng)用實(shí)例編程實(shí)踐》 [M].北京： 電子工業(yè)出版社 ,2021. [4]殷志華，鄭海，楊浩 .單片機(jī)與 PC 機(jī)串口通信的實(shí)現(xiàn) [J].中國(guó)數(shù)據(jù)通信 。 在進(jìn)行論文撰寫(xiě)的時(shí)候，我的指導(dǎo)老師朱杰老師給予了很大的幫助，介紹了很多很有參考價(jià)值 的 資料， 他 淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)，育人求實(shí)的工作態(tài)度都體現(xiàn)在這次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)中 ； 另外系上其他老師和同學(xué)都給了我大力支持和幫助，對(duì)這些老師和同學(xué)表示 誠(chéng)摯的謝意； 求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂(lè)的。 隨著單片機(jī)和微機(jī)技術(shù)的不斷發(fā) 展，由 PC 機(jī)和多臺(tái)單片機(jī)構(gòu)成的多機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)已成為單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。 串行通信端口在系統(tǒng)控制的范疇中一直 占據(jù)著及其重要的地位，它不僅沒(méi)有因?yàn)闀r(shí)代的進(jìn)步而遭淘汰，反而在規(guī)格上越來(lái)越完善，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。研發(fā)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，可以使數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)非常方便的從 RS232 總線(xiàn)轉(zhuǎn)向 USB總線(xiàn)，彌補(bǔ)其速度慢的缺點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)。 printf(dThe r eturn char is:d) 。 成都理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 waitok: / * 查詢(xún)接收數(shù)據(jù)是否為有效 * / s= inportb( 0x3fd) 。 do{ / * 查詢(xún)發(fā)送緩沖器是否為空 * / s= inportb( 0x3fd)amp。 outportb( 0x3f9, 0x00) 。 PC 機(jī)通信程序 PC 機(jī)的通信程序采用 T urbo C 編寫(xiě) , 程序清 單如下 : include main( ) { char c1, c2。單一通道完整的通信過(guò)程包括： ① 計(jì)算機(jī)應(yīng)用層按事先約定的格式將數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)送給 CH375； ② CH375 以中斷方式通知單片機(jī)； ③ 單片機(jī)進(jìn)入中斷服務(wù)程序，獲取 CH375 的中斷狀態(tài)并分析； ④ 如果是上傳（上傳緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)被計(jì)算機(jī)成功讀?。瑒t釋放當(dāng)前 USB緩沖區(qū)，然后退出中斷程序； ⑤ 如果是下傳（下傳緩沖區(qū)成功接收到計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)），則從數(shù)據(jù)下傳緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)塊； ⑥ 分析接收到 的數(shù)據(jù)塊，如果是數(shù)據(jù)請(qǐng)求上傳命令，準(zhǔn)備應(yīng)答數(shù)據(jù)（采集數(shù)據(jù)）； ⑦ 單片機(jī)將采集數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)上傳緩沖區(qū)中，然后退出中斷程序； ⑧ CH375 將采集數(shù)據(jù)返回給計(jì)算機(jī)； ⑨ 計(jì)算機(jī)應(yīng)用層接收到應(yīng)答數(shù)據(jù)，傳輸結(jié)束； 該通訊方式具有數(shù)據(jù)自動(dòng)同步、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、較好的交互性和可控性等優(yōu)點(diǎn)。 圖 46 CH375 構(gòu)成的 USB 接口電路原理圖 圖 46USB 模塊 CH375 構(gòu)成的通信接口 電路 成都理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 在本地端，單片機(jī)對(duì) CH375 的操作是采用命令加數(shù)據(jù)的 I/O 操作方式，任何操作都是先發(fā)命令（其命令格式參考文獻(xiàn) 3）給 CH375，然后執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入輸出。 USB 模塊 CH375 USB 模塊 CH375 是一個(gè) USB 總線(xiàn)的通用 設(shè)備接口芯片，用戶(hù)無(wú)需編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序，內(nèi)置有 USB 通訊中的底層協(xié)議，完全滿(mǎn)足 標(biāo)準(zhǔn)。 （ 7） 本幀信息全部接收完，把線(xiàn)路上出現(xiàn)的高電平作為空閑位。 （ 5）檢測(cè)校驗(yàn)位 P（如果有的話(huà)）。 （ 2）當(dāng)計(jì)到 8 個(gè)時(shí)鐘時(shí)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，若仍為低電平，則確認(rèn)這是 “ 起始位 ” ，而不是干擾信號(hào)。 （ 4）傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為 50 英尺（實(shí)際 ≤15 米）。 RS 232C 只能進(jìn)行一對(duì)一的通信 , RS 232C 可使用 9 針或 25 針的 D 型連接器 , 圖 41 列出了 RS 232C 接口各引腳信號(hào)的定義以及 9 針與 25 針引腳的對(duì)應(yīng)關(guān)系。采用 RS 232 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí) , 最大傳輸速率為 20kbit/ s。 接口電路設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)硬件接口電路時(shí) , 應(yīng)充分考慮到電路的電氣特性、邏輯電平以及驅(qū)動(dòng)能力的匹配問(wèn)題 , 若匹配得不好 , 將會(huì)導(dǎo)致通信失敗。 在本設(shè)計(jì)中選擇 選擇 PC 機(jī)上的通信串口 RS232 負(fù)責(zé) PC 機(jī)上的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收， 使用的單片機(jī)是 AT8C951。例如 , 在工程應(yīng)用中 , 常常由一 臺(tái) PC 機(jī)和一臺(tái)單片機(jī)構(gòu)成主從式計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。例如 ， 控制傳輸?shù)男枰芨叩臄?shù)據(jù)準(zhǔn)確度 ， 因此支持所有錯(cuò)誤檢驗(yàn)與重試來(lái)實(shí)現(xiàn)端對(duì)端的數(shù)據(jù)完整傳輸 。 上行的操作則沒(méi)有上述的行為 ， 低速與高速是一樣的 。 成都理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 低速方式的輸入操作 所有下行的低速傳輸?shù)陌?， 必須先發(fā)送一個(gè) PRE包 。如果數(shù)據(jù)可以被接收，但兩者的序列位不匹配，則接收者只發(fā)出 ACK 而不進(jìn)行其它操作。 同步傳輸方式不支持?jǐn)?shù)據(jù)觸發(fā)同步 。這一同步過(guò)程是通過(guò) Data0和 Data1的 PID以及 發(fā)送者與接收者上的數(shù)據(jù)觸發(fā)序列位 （ data toggle sequence bit） 來(lái)實(shí)現(xiàn)的 。 成都理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 中斷操作流程 同步操作 (isochronous transaction): 同步操作不同于其他類(lèi)型 ， 只包含兩個(gè)階段 ： 令牌和數(shù)據(jù)圖 。 成都理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 批操作流程 圖 (sequence bit)和數(shù)據(jù)包 PID的使用詳見(jiàn) 圖 批操作讀寫(xiě)過(guò)程 控制操作 (control transaction): 控制操作 （ control transfer） 主要包括兩個(gè)操作階段 （ transaction stage） :設(shè)置和狀態(tài) 。 (2)無(wú)效包 NAK： 指出設(shè)備暫時(shí)不能傳送或接收數(shù)據(jù) ， 但無(wú)需主機(jī)介入 ， 可以解釋成設(shè)備忙 。 圖 DATA 數(shù)據(jù)格式 應(yīng)答包 (Handshake Packet)： 僅包含一個(gè) PID 域圖 。 一次 )發(fā)送 SOF 包 ， SOF 不引起任何操作 。 Token和 SOF在三個(gè)字節(jié)的時(shí)間內(nèi)以一個(gè) EOP(End of Packet)結(jié)束 。 CRC 校驗(yàn) ： 包括令牌校驗(yàn)和數(shù)據(jù)校驗(yàn) 。成都理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 高速設(shè)備可以支持最多 16個(gè)端點(diǎn) 。 而 0地址只能用于缺省值而不能分配作一般的地址 。 外設(shè)必須解讀這兩個(gè)域 ， 其中有任何一個(gè)不匹配 ， 這個(gè)令牌就會(huì)被忽略 。 主機(jī)和所有的外設(shè)都必須對(duì)接收到的 PID域進(jìn)行解碼 。 一． 域的類(lèi)型 同步域 (SYNC field)： 所有的包都起始于 SYNC 域 ， 它被用于本地時(shí)鐘與輸入信號(hào)的同步 ， 并且在長(zhǎng)度上定義為 8 位 。 總線(xiàn)協(xié)議 所有總線(xiàn)操作都可以歸結(jié)為三種包的傳輸。 這種終端負(fù)載也保證了能夠檢測(cè)外設(shè)與端口的連接或分離 ， 并且可以區(qū)分高速與低速設(shè)備 。 USB提供了兩種數(shù)據(jù)傳輸率 ： 一種是 12Mb的高速 (fullspeed)模式 ， 另一種是 。 支持最多 5 個(gè) Hub 層以及127 個(gè)外設(shè) 。 通常情況下 ， 同步方式和中斷方式的傳輸會(huì)占據(jù)整個(gè)帶寬的 90%剩下的就安排給控制方式傳輸數(shù)據(jù) 。這種類(lèi)型的設(shè)備適合于傳輸非常慢和大量被延遲的傳輸 ， 可以等到所有其 它類(lèi)型的數(shù)據(jù)的傳輸完成之后再傳輸和接收數(shù)據(jù) 。 鍵盤(pán) 、操縱桿和鼠標(biāo)就屬于這一類(lèi)型 。 例如執(zhí)行即時(shí)通話(huà)的網(wǎng)絡(luò)電話(huà)應(yīng)用時(shí) ， 使用同步傳輸模式是很好的選擇 。 控制傳輸方式可以包括 1 32 和 64 字節(jié)的數(shù)據(jù) ， 這依賴(lài)于設(shè)備和傳 輸速度 。 同步數(shù)據(jù)傳輸可為音頻和視頻等實(shí)時(shí)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸提供固定帶寬 。 4. USB在設(shè)備供電方面提供了靈活性 。 這樣一來(lái)就簡(jiǎn)化了 USB 外設(shè)的設(shè)計(jì) ， 同時(shí)也簡(jiǎn)化了用戶(hù)在判斷哪個(gè)插頭對(duì)應(yīng)哪個(gè)插槽時(shí)的 任 務(wù) ， 實(shí)現(xiàn)了單一的數(shù)據(jù)通用接口 。中間層處理總線(xiàn)接口與不同的端點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流通。 成都理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 所有的設(shè)備必須支持端點(diǎn) 0以作為設(shè)備的