【正文】
控制傳送使用建立標(biāo)記初始化主機(jī)和功能部件的時(shí)序位。這個(gè)‘保證’功能允許只發(fā)送中斷信息知道此信息被主機(jī)接收而不是持續(xù)的發(fā)送中斷數(shù)據(jù)直到這個(gè)功能被關(guān)閉并且 USB系統(tǒng)軟件清除了中斷狀況。 中斷事務(wù)可以由輸入或輸出 組成 。所有的數(shù)據(jù)階段里的事務(wù)都必須有相同的方向(即所有輸入或者所有輸出)。 數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂浦辽儆袃蓚€(gè)步驟: 建立以及現(xiàn)狀報(bào)告。端口類型有 4種:批處理,控制,中斷和同步。第一種情況,是當(dāng)掛起特征與端口有聯(lián)系時(shí)所設(shè)置的,稱為 “功能 STALL ”。 NAK僅在 功能部件的輸入事務(wù)的數(shù)據(jù)時(shí)相返回,或在輸出事務(wù)的握手時(shí)相返回。只有支持流量控制的交換類型可以進(jìn)行信息交互。包括集線器的所有高速功能部件和全速功能部件都可收到幀開(kāi)始包。標(biāo)記 和幀開(kāi)始 (SOF)包是被由 3個(gè)字節(jié)的包字段數(shù)據(jù)后面包結(jié)束分割開(kāi)的。只有主機(jī)能發(fā)出標(biāo)記包。包位的定義是以未編碼的數(shù)據(jù)格式 顯示出的 。在解釋,要求和回饋中出現(xiàn)的多重字節(jié)部分會(huì)被翻譯成可以進(jìn)行跳躍的小型命令字符串。 四、預(yù)期結(jié)果 預(yù)期結(jié)果是完成一個(gè)具有多路數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)記錄儀,擁有至少三路的模擬量通道,可接受 05v 或 420mA 的信號(hào)輸入,并將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后以 txt 格式儲(chǔ)存到U 盤(pán)中。采用 U 盤(pán)作為存儲(chǔ)器, U 盤(pán)的好處在于其容量可變,不同大小的 U 盤(pán)所能儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)量不同。得到對(duì)應(yīng)當(dāng)前數(shù)字量的實(shí)際物理值。出現(xiàn)了瞬態(tài)記錄的概念,超大容量的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間已達(dá) 1TB。前端數(shù)據(jù)采集在很多模型里都能運(yùn)行,包括 VXI 版本 ,如 Agilent E1419A 多功能測(cè)量和VXI 控制模型,雖然前端器成本已經(jīng)降低 ,但是這些系統(tǒng) 依然 會(huì)非常貴 ,除非你需要提供高的運(yùn)轉(zhuǎn) 能力 . 近些年隨著數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,人們對(duì)數(shù)據(jù)記錄儀的主 要技術(shù)指標(biāo),如采樣頻率、分辨率、精度、控制方式、抗干擾能力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量及數(shù)據(jù)傳輸方式等方面都提出了越來(lái)越高的要求。大部分能夠直接地測(cè)量若干不同的輸入信號(hào),而不需要額外的信號(hào)監(jiān)測(cè)器件。缺點(diǎn), PC 機(jī)插件卡片時(shí)常只有 12 字的容量 ,容量太小。除此之外,它們的 應(yīng)用受到了 限制。 1 鉛筆和紙 用鉛筆和紙的 方式歷史悠久 ,而且它便宜、易獲得、快速和容易開(kāi)始。 二、調(diào)研資料情況 數(shù)據(jù)記錄儀的發(fā)展 數(shù)據(jù)記錄儀是一種從傳感器獲取測(cè)量結(jié)果,并將這些結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)的電子儀器。應(yīng)包括如下功能: 1. 可以對(duì)至少 3 路模擬量進(jìn)行采集。 二、主要參考資料 [1]胡健 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , [2]郭俊杰 .基于 USB 接口的多通道數(shù)據(jù)采集儀設(shè)計(jì) [J].兵工自動(dòng)化 ,(26) [3]陳天如 .計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 [J].電氣自動(dòng)化 ,(28) [4]金甌帆 .單片機(jī)模擬串口的設(shè)計(jì) [D].電子世界 ,2020(2) [5]張友德 .單片微型機(jī)原理、應(yīng)用和實(shí)驗(yàn) [M].上海 :復(fù)旦大學(xué)出版社 ,20200101 三、進(jìn)度要求 1 周:完成開(kāi)題報(bào)告 24 周:完成基本電路設(shè)計(jì) 510 周:調(diào)試、修改 1112 周:英文翻譯及論文 13 周:論文修改裝訂,準(zhǔn)備答辯 14 周:答辯 2 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 題目: 專業(yè): 指導(dǎo)教師: 學(xué)院: 學(xué)號(hào): 班級(jí): 姓名: 一、課題任務(wù)與目的 課題任務(wù):利用單片機(jī)技術(shù),無(wú)線數(shù)傳技術(shù), U 盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù),數(shù) /模轉(zhuǎn)換技術(shù)完成一個(gè)多通道數(shù)據(jù)記錄儀。舉例來(lái)說(shuō) ,在 50 年以前 ,在一個(gè)著名的學(xué)院實(shí)驗(yàn)室中 ,為追蹤用青銅做的坩堝中的溫度上升情況的裝置是由熱電偶、繼電器、查詢臺(tái)、一捆紙和一支鉛筆。他們提供數(shù)據(jù)的長(zhǎng)備紙記錄 ,因?yàn)閿?shù)據(jù)是 圖解 的格式 ,他們易于現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)。它們時(shí)常具有高達(dá)每秒 1000 點(diǎn)的閱讀速率。 精度可與臺(tái)式 DMM 相匹敵 ,由于它在 22 字、 個(gè)百分率的精度范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。他們被用于自動(dòng)化的測(cè)試中,為其它測(cè)試裝備采集數(shù)據(jù)、控制和循環(huán)檢測(cè)信號(hào)。通道間隔離,抗干擾能力強(qiáng),能在惡劣的環(huán)境下工作。然后啟動(dòng)該通道的數(shù)據(jù)記錄。 1 更改儲(chǔ)存方法 現(xiàn)在的數(shù)據(jù)記錄儀對(duì)數(shù)據(jù)的記錄多儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)記錄儀的內(nèi)存中,數(shù)據(jù)的查看很不方便,需要通過(guò)特殊軟件將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。 由于儲(chǔ)存方式的改變,儲(chǔ)存介由擴(kuò)展內(nèi)存改為 U 盤(pán)存儲(chǔ),降低了存儲(chǔ)介質(zhì)的成本。 however, the ACK handshake is corrupted. At the end of transaction i, there is a temporary loss of coherency between transmitter and receiver, as evidenced by the mismatch between their respective sequence bits. The receiver has received good data, but the transmitter does not know whether it has successfully sent data. On the next transaction, the transmitter will resend the previous data using the previous DATA0 PID. The receiver?s sequence bit and the data PID will not match, so the receiver knows that it has previously accepted this data. Consequently, it discards the ining data packet and does not toggle its sequence bit. The receiver then issues ACK, which causes the transmitter to regard the retried transaction as successful. Receipt of ACK causes the transmitter to toggle its sequence bit. At the beginning of transaction i+1, the sequence bits have toggled and are again synchronized. The data transmitter must guarantee that any retried data packet is identical (same length and content) as that sent in the original transaction. If the data transmitter is unable, because of problems such as a buffer underrun condition, to transmit the identical amount of data as was in the original data packet, it must abortthe transaction by generating a bit stuffing violation for full/lowspeed. An error for highspeed must be forced by taking the currently calculated CRC and plementing it before transmitting it. This causes a detectable error at the receiver and guarantees that a partial packet will not be interpreted as a good packet. The transmitter should not try to force an error at the receiver by sending 13 a constant known bad CRC. A bination of a bad packet with a “bad” CRC may be interpreted by the receiver as a good packet. 4 Error Detection and Recovery The USB permits reliable endtoend munication in the presence of errors on the physical signaling layer. This includes the ability to reliably detect the vast majority of possible errors and to recover from errors on a transactiontype basis. Control transactions, for example, require a high degree of data reliability。信息同步只為同步機(jī)械和沒(méi)有顯示下列數(shù)據(jù)圖表的裝置服務(wù)。一個(gè)標(biāo)記 包由 PID,(指定了包的類型是輸入,輸出還是建立類型), ADDR和 ENDP組成 ,特殊的標(biāo)記包 PING作為一個(gè)標(biāo)記包也有相同的字段。 PING PID定義了握手?jǐn)?shù)據(jù)的事務(wù)從功能部件到主機(jī)。 μs一次 的速度發(fā)出 。如果功能部件需要追蹤幀數(shù),它必須對(duì)PID和時(shí)間戳都進(jìn)行譯碼。 ACK在下列的情況下被發(fā)布,當(dāng)時(shí)序位匹配且接收器能接受數(shù)據(jù)的時(shí)候,或者當(dāng)時(shí)序位不匹配,但發(fā)送方和接收器彼此必須重新同步的時(shí)候。一些在回復(fù) STALL后的功能是不明確的 (默認(rèn)端點(diǎn)除外)。協(xié)議 STALL在控制傳送的數(shù)據(jù)或狀態(tài)階段被返回,并且, STALL條件終止在下一個(gè)控制傳送的開(kāi)始終止(建立事務(wù))。 NAK表示功能部件暫時(shí)不能返回?cái)?shù)據(jù),而 STALL表示端口永久地被停止,指出此端口需要USB系統(tǒng)進(jìn)行軟件干涉。在功能性部件的建立之前,必須接受數(shù)據(jù)的建立以及 ACK回歸的使用。狀態(tài)階段是以相對(duì)前面的階段的用來(lái)描述數(shù)據(jù)流動(dòng)方向的變化,并且總是使用 DATA1 PID。主機(jī)響應(yīng)數(shù)據(jù)包后,如果收到的數(shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)就發(fā)出 ACK握 手,或者如果數(shù)據(jù)包損壞則不返回握手。但只有在數(shù)據(jù)發(fā)送器收到合法的 ACK握手時(shí),發(fā)送器才將時(shí)序列位切換。功能部件必須接受數(shù)據(jù)并返回 ACK。同步通過(guò)DATA0和 DATA1 PID,以及分別從屬于數(shù)據(jù)發(fā)送器和接收器的切換時(shí)序位的使用而完成。如果停止功能被送到中斷端口,功能部件將返回 STALL握手。任何剩下的數(shù)據(jù)都作為剩余在最后的事務(wù)中被發(fā)送。事件的建立在可是上相似于輸出,但是在構(gòu)建使用上與 PID的輸出是不同的。 當(dāng)主機(jī)準(zhǔn)備好了接收批處理數(shù)據(jù)的時(shí)候,它發(fā)出輸入標(biāo)簽。 協(xié)議 STALL是唯一的控制管道。 在輸出 事務(wù) 的數(shù)據(jù)時(shí)相之后 或者對(duì)一個(gè) PING事務(wù)做出回應(yīng) ,由功能部件返回。如果一個(gè)數(shù)據(jù)包解碼后是一個(gè)逆向可激活的形式,同時(shí)沒(méi)有以一個(gè)字節(jié)的 EOP作為結(jié)束,它會(huì)被認(rèn)為無(wú)效并被接收器忽略。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。 ms發(fā)出一個(gè)。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。包 的啟動(dòng)分隔符 是同步字段的一部分。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)。 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。 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。 5 本數(shù)據(jù)采集儀配有無(wú)線數(shù)傳系統(tǒng)。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,用戶查看數(shù)據(jù)時(shí)需要通過(guò)專用軟件對(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。多種的儲(chǔ)存介質(zhì)可供選擇,存儲(chǔ)容量也越來(lái)越大。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)。 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。 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