【正文】 據(jù)如何在主機中的內(nèi)存緩沖和設(shè)備中的端口中傳送。邏輯拓撲如圖 23 所示。主機通過根集線器提供若干連接點。 USB 總線會根據(jù)外設(shè)情況在兩種傳輸模式中自動的動態(tài)切換。 USB 接口的應(yīng)用范圍十分廣泛，涉及的領(lǐng)域也越來越多，但是人們從沒有停止過對 USB 接口的研究以及將它應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 6 3 USB 協(xié)議實現(xiàn) USB 協(xié) 議的發(fā)展 隨著計算機硬件的飛速發(fā)展，外圍的設(shè)備也日益增多，但是這些設(shè)備的接口各不相同，有串口、并口等，為了能夠讓這些設(shè)備用統(tǒng)一的接口接入計算機， 1994年底，由 Intel、 IBM、 Microsoft 等多家公司聯(lián)合提出了 USB（通用串行總線）這個概念， USB 就是在這種情況下產(chǎn)生的。這也是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一，各種消費類電子產(chǎn)品有手機、 MP MP4 以及 PDA 等 都是小型的嵌入式系統(tǒng)。雖然就傳統(tǒng)的工業(yè)控制產(chǎn)品而言，低端的微控制器芯片使用還是占絕大多數(shù)，但是隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，高端的芯片將逐漸成為工業(yè)控制的核心。由于嵌入式 Linux 是完全免費而且是開源的，它是由全世界最優(yōu)秀的程序員開發(fā)，因此它比像 Windows 這樣的商用操作系統(tǒng)更穩(wěn)定，目前幾乎所有種類的嵌入式產(chǎn)品都有使用 Linux 的，應(yīng)用軟件是評價一個系統(tǒng)好壞的標(biāo)準(zhǔn)，而且嵌入式平臺上的開發(fā)比普通 PC 機上更復(fù)雜，因為資源、功耗等都有嚴(yán)格的限制，需要程序員具有良好的資源利用意識。 軟件部分 嵌入式軟件包括嵌入式操作系統(tǒng)以及基于系統(tǒng)之上開發(fā)的應(yīng)用軟件。 硬件部分 嵌入式硬件主要包括嵌入式處理器以及外圍 設(shè)備構(gòu)成的電路。最后，嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應(yīng)用需求對軟硬件進行裁剪，滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積等要求。 70 年代單片機的出現(xiàn)，使得汽車、家電、工業(yè)機器、通信裝置以及成千上萬種產(chǎn)品可以通過內(nèi)嵌電子裝置來獲得更佳的使用性能，這些裝置已經(jīng)初步具備了嵌入式的應(yīng)用特點，但是還談不上系統(tǒng)的概念，但是隨著程序員開始用基于操作系統(tǒng)編寫嵌入式應(yīng)用軟件，這使得可以獲得更短的開發(fā)周期，更低的開發(fā)資金和更高的開發(fā)效率，真正意義上的 “嵌入式系統(tǒng) ”出現(xiàn)了 。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 3 2 嵌入式系統(tǒng)概述 嵌入式系統(tǒng)介紹 根據(jù) IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會 )的定義，嵌入式系統(tǒng) [3]是 “控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機器和設(shè)備的裝置 ”。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 2 四、可靠的網(wǎng)絡(luò)。 二、自組織網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點一般由一個小型的嵌入式系統(tǒng)組成，負責(zé)完成傳感器信號的采集，數(shù)據(jù)的存儲以及信息的傳輸?shù)裙δ?，它融合了傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)以及通信技術(shù)這三大信息技術(shù) ，實現(xiàn)了 真正意義上的 網(wǎng)絡(luò)化、信息化和智能化。 Qtopia。 本文主要是研究無線傳感網(wǎng)絡(luò)中前臺嵌入式系統(tǒng)的 實現(xiàn)，簡單介紹了無線通信模塊的相關(guān)內(nèi)容 ，詳細論述了信號采集和信息處理的具體實現(xiàn)，其中包括硬件部分和軟件部分。 本科畢業(yè) 設(shè)計 （ 2022 屆） 題 目 嵌入式聲光數(shù)據(jù)采集平臺設(shè)計 學(xué) 院 自動化 專 業(yè) 自動化 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 摘 要 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信技術(shù)的發(fā)展，人們就開始不斷將這些新的技術(shù)應(yīng)用到實際的生產(chǎn)和生活中 ，無線傳感網(wǎng)絡(luò)就是一個很好的應(yīng)用實例。 后臺系統(tǒng)的任務(wù)主要是 分析判斷從 前臺系統(tǒng) 接收 的信息， 達到實時監(jiān)測前臺區(qū)域 各種參數(shù) 的目的 ， 無線傳感網(wǎng)絡(luò) 一般應(yīng)用于監(jiān)測生物棲息環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)控制過程中的溫度、濕度、噪音和各種化學(xué)成分濃度等 參數(shù)。 USB protocol。 Linux Application Program 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 目 錄 1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)簡介 ................................................... 1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的概念 ............................................. 1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史 ......................................... 1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的特征 ............................................. 1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的主要用途 ......................................... 2 2 嵌入式系統(tǒng)概述 ..................................................... 3 嵌入式系統(tǒng)介紹 ................................................. 3 嵌入式系統(tǒng)的組成 ............................................... 3 硬件部分 ................................................... 3 軟件部分 ................................................... 4 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用 ............................................... 4 3 USB 協(xié)議實現(xiàn) ...................................................... 6 USB 協(xié)議的發(fā)展 ................................................ 6 USB 協(xié)議系統(tǒng)架構(gòu) .............................................. 6 USB 協(xié)議拓撲結(jié)構(gòu) .......................................... 6 USB 的數(shù)據(jù)流傳輸 .......................................... 7 USB 的應(yīng)用 .................................................... 8 虛擬儀器 ................................................... 8 USB KEY .................................................. 9 有 機磷農(nóng)藥檢測系統(tǒng) ......................................... 9 USB 事務(wù)中繼技術(shù) .......................................... 9 無線 USB ................................................. 10 家庭醫(yī)療 .................................................. 10 USB 驅(qū)動 ..................................................... 10 USB 主機 ................................................. 10 USB 設(shè)備 ................................................. 11 4 Qt/Embedded 開發(fā) .................................................. 12 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 Qt/Embedded 簡介 .............................................. 12 Qt/Embedded 常用類 ............................................ 12 控件屬性類 ................................................ 12 常用控件類 ................................................ 12 Qt/Embedded 應(yīng)用程序開發(fā) ...................................... 13 5 硬件系統(tǒng)設(shè)計 ...................................................... 15 信號采集模塊 .................................................. 15 微音監(jiān)聽器 ................................................ 15 USB 攝像頭 ............................................... 15 主控模塊 ...................................................... 16 TQ2440 開發(fā)板 ............................................ 16 通訊模塊 ...................................................... 16 無線通信技術(shù)簡介 .......................................... 16 6 軟件系統(tǒng)設(shè)計 ...................................................... 17 編譯開發(fā)板鏡像 ................................................ 17 UBOOT 移植 .............................................. 17 內(nèi)核移植 .................................................. 18 根文件系統(tǒng)制作 ............................................ 18 交叉開發(fā)環(huán)境搭建 .............................................. 18 交叉編譯工具 .............................................. 19 交叉調(diào)試工具 .............................................. 19 Qtopia 開發(fā)環(huán)境 ............................................ 19 應(yīng)用程序開發(fā) .................................................. 19 多通道 A/D 采樣及波形顯示 ................................. 19 視頻采集及顯示 ............................................ 20 驅(qū)動程序開發(fā) .................................................. 21 A/D 驅(qū)動設(shè)計 .............................................. 21 USB 設(shè)備驅(qū)動分析 ......................................... 21 7 系統(tǒng)實現(xiàn)及改進 .................................................... 22 致謝 ................................................................ 24 參考文獻 ............................................................ 25 附錄 ................................................................ 26 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)簡介 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的概念 無線傳感網(wǎng)絡(luò) [1]（ Wireless Sensor Network）簡稱 WSN，它是由大量靜止 或者移動的傳感器節(jié)點有組織的分布在一定區(qū)域而構(gòu) 成的無線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)所覆蓋區(qū)域內(nèi)對象的監(jiān)測信息，并報告給用戶。一方面是傳感器節(jié)點分布在很大的地理區(qū)域內(nèi)，如在原始森林采用傳感器網(wǎng)絡(luò)進行森林防火和環(huán)境監(jiān)測，需要部署大量的傳感器節(jié)點；另一方面，傳感器節(jié)點部署很密集，在一個面積不是很大的空間內(nèi)，密集部署了大量的傳感器節(jié)點。傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)可能會因為一些因素而改變，如環(huán)境因素或電能耗盡造成的傳感器節(jié)點出現(xiàn)故障或失效， 傳感器、感知對象和觀察者都可能具有移動性等。相信隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和推進，無線傳感網(wǎng)絡(luò)將會用于更多的領(lǐng)域。 正是由于它的體積小，成本低，可靠性高，能夠完成特定的