【正文】 OS工藝，功耗低，非常適合嵌入式應用場合。因為考慮到所設計的電路板在今后更有通用性，由于USB接口即插即用方便快捷，快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c，所以設計了一個USB通信模塊。并且考慮到數(shù)據(jù)傳輸速度的問題，系統(tǒng)要求實時性高的特點，在今后的實際試驗中，USB接口通信可能成為一個必要的通信方式。目前世界各生產(chǎn)單片機的公司多在努力提高時鐘頻率，以提高CPU速度：大片內(nèi)程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器容量。1)特點：●與MCS一51微控制器產(chǎn)品系列兼容?！?個中斷源和兩個優(yōu)先級。3)片外存儲器擴展和接口電路的地址分配：●片外擴張數(shù)據(jù)存儲器地址范圍：0000H一7FFFH；●第一片8255可編程并行I／O接口片選地址：9000H一9FFFH；●第二片8255可編程并行i/O接口片選地址：AOOOH—AFFFH；●ADC0809模數(shù)轉換芯片的片選地址：BOOOH—BFFFH。本系統(tǒng)采用E2PROM為AT28C256，具有容量32K的存儲空陽J，其突出優(yōu)點是能夠在線擦除和改寫，無需像EPROM那樣必須用紫外線照射才能擦除。=500KHZ)：128uS；●無需外部進行零點和滿度調(diào)整；●8位分辨率；●三態(tài)輸出，可與微處理器直接接口；●輸入輸出TTL兼容；●8路模擬開關，可直接接8個模擬量；●CMOS工藝：●功耗：15MW；●轉換精度：177。10引腳CLK接入時鐘信號，該時鐘信號是通過AT89CSl／ALE引腳經(jīng)過二分頻得到，通過該時鐘信號控制ADC0809的工作步驟。(2壓監(jiān)測中，X25045監(jiān)測VCC端得電壓下降，并且在VCC電壓跌落到閾值電壓之F時會產(chǎn)生一個復位脈沖，這個復位脈沖一直有效，卣到VCC降到1v以下，如果VCC在降到閾值電壓后上升，則在VCC超過閾值電壓后延時約200ms復位信號消失，使得微處理器得以繼續(xù)工作。1）EIA RS232C與TTL的電平轉換 EIARS一232c使用正負電壓來表示邏輯狀態(tài)，而TTL是以高低電平表示邏輯狀態(tài)，因此，為了能夠同計算機接口或終端的TTL器件連接，必須在EIARS一232c與TTL電路之間進行電平和邏輯關系的變換。開路電壓V。USB接IZ!通用性好、實時性強、傳輸方式多樣、成本低、易于擴展且便于使用，這些優(yōu)點使它已經(jīng)越來越廣泛的應用于各種領域，USB設備也層出不窮。除了具有較高的傳輸率外，它還能給外圍設備提供支持。而且USB2．0可以向’F兼容，所有支持USB l．1的設備都可以直接在USB2．0的接口上使用而不必擔心兼容問題，而且像USB線、插頭等附件也都可以真接使用。USB設備也可以使用外部電源。4)GOODLINKTM GOODLINKTM技術可提供良好的USB連接指示。USB接口電路原理圖如圖2．9所示：PDIUSBDl2芯片在正常工作前，必須進行正確的上電復位，把PDIUSBDl2的復位端連接至O+5v電壓即可實現(xiàn)PDIUSBDl2芯片的上電復位，把PDIUSBDl2芯片的D+、D一兩個引腳分別接上IMQ下拉電阻、IMQ上拉電阻，這是為了防止外界噪聲，因為如果D+、D一在懸浮的情況下，外界噪聲很可能引起D+、D一的狀態(tài)變化。在該課題的開發(fā)中，對于采用C51語言和匯編語言進行混合編程，要實現(xiàn)這一點，必須對單片機丌發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境進行一些設置。圖3．1偉福仿真軟件設置。它既可以進行過程化的程序設計，也可以進行面向對象的程序設計。每一程序模塊都麓完成一個明確的任務，實現(xiàn)某個具體功能，如通信、接收、延時、顯示等等。當為?l時，寫操作J下在進行；當為“0”時，沒有寫操作。表3．3看門狗定時器設置表X25045的初始化子程序主要如下：設置寫使能寄存器子程序WREN_CMI)Wren －cmd：clrsck： 將sck變?yōu)榈碗娖絚lrcs： cs變?yōu)榈碗娖組ov A，yrren—Jnst：寫使能命令為00000110blcall outbyt： 發(fā)送寫使能命令clr sck： 使得sck為低電平setb cs： 使得cs為高電平ret： 程序名．寫狀態(tài)寄存器WTSF_Cmdwrsr_cmd：Clr sck： 將sck變?yōu)榈碗娖絚lrcs： cs變?yōu)榈碗娖絤ov A， WRSRINST：WRSR指令lcaIIoutbyt： 發(fā)送隙SR指令movA， STATUS—REG：待寫入狀態(tài)寄存器中的數(shù)據(jù)送入Alcal 1 outbyt：發(fā)送狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)C1r sck： 將sck變?yōu)榈碗娖絊etb cs： CS變?yōu)楦唠娖絃call wip_pol1： 等待完成寫操作；當上面的韌始化程序在主程序中調(diào)用后，便可以調(diào)用下面復位看門狗定時器子程序。由于模擬信號采集程序需要采集多路數(shù)據(jù)，所以在啟動A／D轉換程序之前，必須先檢查是否采集了系統(tǒng)所需要的各路數(shù)據(jù)。如果上位機接收到的數(shù)據(jù)在上位機中進行異或和運算得到的校驗和結果等于單片機傳送的校驗和，則上位機接受此數(shù)據(jù)，否則拋棄此數(shù)據(jù)。每個集線器的上游端口向主機方向進行連接，每個集線器的下游端口允許連接另外的集線器或功能部件。3．4．2USB總線的數(shù)據(jù)傳輸方式 USB總線有四種數(shù)據(jù)傳輸方式，分別是控制傳輸、中斷傳輸、批量傳輸和同步傳輸。CPU忙于處理許多設備控制和數(shù)據(jù)處理等任務，通信固件設計成為完全的中斷驅動方式，當CPU處理前臺任務時，USB的傳輸可在后臺進行?！馪DIUSBDl2命令接口：對PDIUSBDl2器件進行操作的模塊子程序。對應的函數(shù)主要有：void D12 SetAddressEnable(unsigned char bAddress，unsigned char bEnabie)：VOid D12 SetEndpointEnable(unsigned char bEnable)：void D12 SetMode(unsigned char bConfig，unsigned char bClkDiv)：以上所有命令都是通過調(diào)用硬件提取層中的函數(shù)實現(xiàn)的，例如：／／讀取最后傳輸狀態(tài)Unsigned char D12一ReadLastTransactionStatus(unsignedchar bEndp){outportb(012_CO協(xié)tAND，Ox40+bEndp)：／／返回最后傳輸狀態(tài)returRinportb(D12 DATA)：)3．中斷服務程序～ISR．C 這部分代碼處理由PDlUSBD 12中斷，它將從PDIUSBD 12的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)據(jù)取回到CPU存儲器，并建立正確的事件標志以通知主循環(huán)程序進行處理。這些過程是很重要的，它確保了在MCU準備好服務PDIUSBD 12之前，PDEUSBD不會進行操作。尤其是Visual c++這種可視化面向對象的編程環(huán)境中，可以真把串口看作一個對象，編程時只需簡單的設置，理解起來也很容易。(2)查詢方式。PC機應用程序的設計主要是處理串口通信和USB接口通信的應用程序。 設備驅動程序的作用是提供操作系統(tǒng)與硬件設備的接口，并最終支持用戶其應用程序要求的信息流。一般用戶態(tài)程序使用Win32函數(shù)CreateFile0訪問設備驅動程序，打開設備文件旬柄后，就可以使用各個Win32例程(如ReadFile0，WriteFile0，DeviceIoControl0等)訪問設備文件，最后調(diào)用C]oseHandle0關閉設備驅動程序，完成硬件操作。早在1995年，就已經(jīng)有微機帶有USB接口，但由于缺乏軟件和硬件設備的支持，這些微機的USB接口都閑置未用。PDIUSBDl2芯片有3個端點：端點0、端點l和端點2，在這篇文章中，設定端點0用于控制傳輸，端點l用于中斷傳輸．端點2用于批量傳輸。(4)接下來定義USB設備的終端，USB標準規(guī)定設備必須支持End point O，所以只需要對設備的End point Endpoint2進行定義。完成以上步驟后，驅動程序框架輸入完畢，程序代碼由向導自動生成，我們只需針對自己的實際需求對程序作少量改動即可完成驅動程序的開發(fā)工作。PNP管理器給每一個PNP設備所提出的資源要求(例如I／O端口、硬件中斷號IRQ等)進行適當?shù)馁Y源分配。如界面所示，有三個部分的數(shù)據(jù)對調(diào)試來講比較有用，Phase可以讓調(diào)試者知道當前處于什么階段，是控制命令發(fā)出、數(shù)據(jù)發(fā)出還是接收到數(shù)據(jù)。但個人認為，使用串口輔助調(diào)試過程，是一種經(jīng)濟有效的方法。4．6 USB設備驅動程序的安裝 如果總線驅動程序檢測到新的USB硬件、或者用戶使用控制面板中的“添加新硬件”向導安裝一個設備，驅動程序根據(jù)INF文件中的指令安裝。并針對PDIUSBDl2芯片編寫了驅動程序實例。為了實現(xiàn)系統(tǒng)的高可靠性、高穩(wěn)定性和高抗干擾性，結合設計電路的經(jīng)驗，設計和制作了單片機控制器。使得整個程序結構清晰、易于理解。4．4[5]張毅剛，彭喜元，姜守達，喬立巖著．新編MCS一51單片機應用設計．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2003．7[6]胡漢才著．單片機原理及其接口技術．北京：清華大學出版社，1996[7]李朝青著．單片機原理及接口技術．北京：北京航空航天大學出版社，2001[8]何立民編．MCS一51系列單片機應用系統(tǒng)設計．第一版．北京：北京航航天大學出版社，1990．[9]李華主編．MCS一51系列單片機實用接口技術．北京：北京航空航天大學出版社，1993．[10]徐愛卿等．單片微型計算機應用和開發(fā)系統(tǒng)．北京：北京航空航天大學出版社，1993．[11]張念淮，江浩著．USB總線接口開發(fā)指南．北京：國防工業(yè)出版社，2001．[12]司利增著．汽車計算機控制．北京：人民交通出版社，2000．2[13]林田洋一著．汽車電子學．蔡瑞彬譯．北京：人民交通出版社，1998．58哈爾濱I’程人學碩士學位論文[14]馬．麥納爾東著，周開金譯．汽車電學知識．人民交通出版社，1986．12[15]呂揚，陳露晨，顧雪琳著．USB總線協(xié)議信息包分析，微型機與應用．2002．1[16]徐有清，余勝生，周勝利著．通用串行總線設備接口的設計．電子計算機與外部設備，1998．5[17]譚浩強著．C程序設計．清華大學出版社，1991．7[18]肖玲妮，袁增貴著．Protel99 sE印刷電路板設計教程．北京：清華大學出版社，2003．8[19]2001．[2CBrkaer，Art．the Windows NT Device Driver Book．Second Edition．Prentice Hall，1999，ISBN0—130204315．[20]單片機原理及其應用，張毅剛，彭喜元，附件A：汽車節(jié)能裝置控制器執(zhí)行機構原理圖附件B：汽車節(jié)能控制器硬件系統(tǒng)圖附件C：汽車節(jié)能控制器軟件設計原理圖50。4．PC機應用程序的設計。整個系統(tǒng)擴展了看門狗電路、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、A／D轉換電路、控制電路、RS一232通信電路、USB接口通信電路?，F(xiàn)今的汽車制動裝置在制動過程中損耗了汽車動能。INF文件含有安裝一個WDM設備驅動程序需要的所有必需的信息，INF文件是一個文本文件，它由節(jié)組成。這些信息可以是幾個字符，或是某個變量或寄存器的值。Info階段則可以讓我們知道當前處于USB協(xié)議的什么階段，它可以清晰地表示出是在GET DESCRIPTOR階段還是SET CONFIG階段。當用DriverWorks生成USB設備驅動程序框架時，會自動產(chǎn)生下列電源管理例程：virtual NTSTATUS DefaultPower(Kirp1)：virtual NTSTATUS OnDevicePowerOp(KIrpI)：Virtual NTSTATUS OnDeviceSleep(KIrpI)：4．4．3分發(fā)例程的編程 分發(fā)例程用于處理來自Win32應用程序的請求，它們處理打開、關閉、讀、寫和IOCTL請求。4．4．1即插即用(PNP)編程 即插即用(PNP)是硬件和軟件支持的組合，PNP需要獲得硬件設備、系統(tǒng)軟件和驅動程序的支持。(5)之后，可以輸入驅動程序類名和文件名。Driver Works有一個很好的生成驅動程序的向導Driver Wizard。 一般而言，每個USB設備可以有～個或多個配置，如圖4．2所示。注意必須按照此順序安裝這些工具。通過設備驅動程序，多個進程可以同時使用這些資源，從而可以實現(xiàn)多進程并行。 在DOG操作系統(tǒng)中，由于允許編程者直接控制硬件設備，甚至可以由應用程序直接操作硬件設備。如果應用程序較小，這種方法