【正文】 ........... 6 系統(tǒng)方案 ............................................... 7 系統(tǒng)結構框架 ...................................... 7 器件選擇 ......................................... 7 軟件環(huán)境 ........................................ 11 測試方案 ........................................ 11 論文章節(jié)安排 ............................................... 12 第 2 章 硬件設計 .................................................... 13 硬件功能描述 ............................................... 13 硬件總體設計 ............................................... 13 硬件詳細設計 ............................................... 14 單片機最小系統(tǒng) ........................................ 14 供電電路 ......................................... 15 復位電路 ......................................... 16 JTAG 電路 ........................................ 17 USB 通信與供電電路 .................................... 17 USB 通信電路 ..................................... 17 電源電路 ......................................... 18 系統(tǒng)硬件原理圖設計 ......................................... 18 西安工程大學本科畢業(yè)設計 (論文 ) 系統(tǒng)整體 PCB 圖設計 ......................................... 19 第 3 章 軟件設計 .................................................... 20 軟件功能概述 ................................................ 20 下位機 ................................................ 20 上位機 ................................................ 20 軟件總體設計 ............................................... 20 軟件詳細設計 ................................................ 22 下位機程序設計 ........................................ 22 初始化 .......................................... 23 數(shù)據(jù)采集并通過 USB 發(fā)送 ........................... 24 上位機程序設計 ........................................ 25 前面板 ........................................... 25 后面板 ........................................... 26 程序代碼 ................................................... 31 第 4 章 系統(tǒng)調試 .................................................... 32 調試目的 .................................................... 32 驗證 USB 通信 .......................................... 32 驗證被測信號功能 ...................................... 32 驗證 LabVIEW 界面功能 .................................. 32 整體調試 .............................................. 32 調試方案 .................................................... 33 驗證 USB 通信成功 ...................................... 33 硬件方面檢測 .......................................... 33 檢測被測信號 .......................................... 34 整體調試 .............................................. 34 調試結果 ................................................... 34 調試過程中遇到的問題及解決方案 ............................. 36 結論與分析 .................................................. 36 第 5 章 結論與展望 .................................................. 37 西安工程大學本科畢業(yè)設計 (論文 ) 結論 ........................................................ 37 展望 ........................................................ 38 參考文獻 ........................................................... 39 致 謝 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 LabVIEW作為一個圖形化編程軟件，是開發(fā)測試系統(tǒng)的一種功能強大、方便快捷的編程工具。 LabVIEW 的圖形化源代碼在某種程度上類似于流程圖，因此又被稱作程序框圖。第一章提出設計中的一些基本原理和相關硬件、軟件的基本介紹。 E. T. Whittaker(1915 年發(fā)表的統(tǒng)計理論 ),克勞德 1948 年信息論的創(chuàng)始人 明確地說明并正式作為定理引用，因此在許多文獻中又稱為 香農(nóng)采樣定理 。 LabVIEW 是一個具有革命性的圖形化開發(fā)環(huán)境。 U S B X p r e s s 主 機 驅 動U S B X p r e s s 器 件 驅 動應 用 程 序A P I應 用 程 序P C 機單 片 機 圖 12 USB通信原理圖 由于有了 Silicon Laboratories公司提供的 USBX—press的開發(fā)套件，上述驅動以及應用程序的編寫變得極為簡便。這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對象，具體表現(xiàn)有開關、旋鈕、圖形以及其他控制和顯示對象。圖標與連接器在這里相當于圖形化的參數(shù)。下面將對系統(tǒng)的硬件構架和軟件開發(fā)環(huán)境作已簡單介紹。 電源穩(wěn)壓器 。 具有 5個 捕捉 /比較模塊和看門狗定時器功能的可編程計數(shù)器 /定時器陣列（ PCA） 。在使用 C2進行調試時，所有的模擬和數(shù)字外設都可全功能運行。在數(shù)字電路實驗中，需要使用若干儀器、儀表觀察實驗現(xiàn)象和結果。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。在運用 LabVIEW 之前檢測自己設計的方案時，必須先保證上位機設計的合理性與成功性，為此我們必須先對其進行 USB 通信的檢測，進而保證后面實驗的可行性。 第五章是系統(tǒng)設計的結論與展望，在這一章中，結論對系統(tǒng)的設計結果作了簡單的總結，展望則根據(jù)系統(tǒng)中存在的不足提出了一些相應的改進的方法 。該模塊主要包括供電電路、時鐘電路、復位電路、 JTAG 電路。Vin VoutGNDU1 C2C4LED1234P1USB 33pFC515pFC615pFC7VBUSD+D10uFC11uFC3+1 23 45 6P2( 電源開關按鍵 1)+5VDD+GND+5VR427R227R31KR1GND++ 圖 23 C8051F340供電電路 西安工程大學本科畢業(yè)設計 (論文 ) 16 復位電路 單片機的復位包括初始化和從頭開 始工作這樣連續(xù)的兩步。本設計中晶振頻率 fosc=12MHz 時，機器周期T=1181。F 的電容和 1KΩ 的電阻，時間常數(shù)為 1ms，滿足系統(tǒng)復位要求。 R327R127R21234U2USB 33pFC115pFC215pFC31uFC5C6VBUSD+DC4D+DVBUSREGIN1uFC7C8VDD 圖 26 USB通信電路 圖 26 中 C1~C6 的容值大小均參考數(shù)據(jù)手冊上的典型電路； USB 的 3 引西安工程大學本科畢業(yè)設計 (論文 ) 18 腳分別接單片機的 D+引腳和 D引腳 。在畫器件原理圖符號時沒必要把所有的管腳都一一畫出來，只要把用到的引腳畫出來則可 。 詳圖見附錄 II。 這里其實是本設計的最重要部分，在上位機上主要是利用 LabVIEW 的強大功能實現(xiàn)對波形的顯示和頻率的分析。具體流程如下 : 圖 33下位機程序流程圖 西安工程大學本科畢業(yè)設計 (論文 ) 23 主程序重要相關代碼注釋如下： 1. 禁止看門狗的程序代碼 PCA0MD amp。調用 AN169USB 通信庫函數(shù) USB_Int_Enable()。 用端口輸出方式寄存器（ PnMDOUT）選擇所有端口引腳的輸出方式（漏極開路或推挽）。 else Block_Write(Out_Packet2, 1500)。 AD_flag2=1。這一界面上有 用戶輸入和顯示輸出兩類對象 ，具體表現(xiàn)有開關、旋鈕、圖形以及其他控制和顯示對象。 USBXpress提供了 10個 USB主機 API函數(shù)，具體如下： SI_Get NumDevices() 獲取 USB器件的序列號 西安工程大學本科畢業(yè)設計 (論文 ) 28 SI_Get ProductString（） 獲取 USB器 件的產(chǎn)品描述信息 SI_Open（） 打開 USB器件 SI_Close（） 關閉 USB器件 SI_Read（） 讀 USB器件數(shù)據(jù)版 SI_Write（） 向 USB器件寫數(shù)據(jù)塊 SI_FlushBuffers（） 清楚 USB器件讀和寫隊列中的數(shù)據(jù) SI_Set Timeouts（） 設置 USB讀寫延時 SI_Get Timeouts（） 獲取 USB讀寫延遲 SI_CheckRXQueue（） 獲取器件讀隊列中的數(shù)據(jù)的個數(shù) 在 Labview軟件編寫 GUI程序是可通過 Labview軟件中的 CLF節(jié)點 (Labview 高級子模板中的調用庫函數(shù)節(jié)點 )調用 USBXpress提供的 USB主機 API，以達到訪問 USB底層硬件的目的。下列前面板顯示了一個波形圖表的范例。 創(chuàng)建波形（模擬波形） 函數(shù)可在圖表的 x 標尺上劃分時間，并自動使用 x 標尺刻度的正確間隔 。 平滑窗用于減緩有效信號中的急劇變化。 西安工程大學本科畢業(yè)設計 (論文 ) 32 第 4 章 系統(tǒng)調試 本章主要對調試目的、調試方案、調試過程與結果以及調試過程中遇到的問題及解決方案 進行詳細介紹。具體檢測如下所示： 圖 41 USB通信測試圖 探 針 [1]表示檢測到與上位機相連的 USB 設備 1 個。所以在幅度方面主要分 1V