【正文】 得到所需要的數(shù)據(jù)。多路器地址可通過 DI 端移入轉(zhuǎn)換器。 17 圖 TLC0834 時序圖 TLC0834 串行 A/D 轉(zhuǎn)換器 引腳功能 TLC0834 轉(zhuǎn)換器 的引腳排列如圖 所示，其中 CH0～ CH3 為模擬輸入端；CS 為片選端； DI 為串行數(shù)據(jù)輸入，該端僅在多路器尋址時（ MUX Settling Time）才被檢測； D0 為 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端； CLK 為時鐘； SARS為轉(zhuǎn)換狀態(tài)輸出端，該端為高電平時，表示轉(zhuǎn)換正在進行，為低電平則表示轉(zhuǎn)換完成； REF 為參考電壓輸入端； Vcc 為電源； DGTL GND 為數(shù)字地， ANGL GND 為模擬地。 這樣以來，既可以利用 單片機 中豐富的軟件資源，又可以利用 USB 總線技術(shù)的即插即用、熱插拔等特性，可以使開發(fā)設(shè)備的成本降低、縮短開發(fā)產(chǎn)品的時間周期。 同樣的原理設(shè)計 ， 同樣的元器件 ， 不同的人制作出來的 PCB 就具有不同的結(jié)果 ,那么如何才能做出一塊好的 PCB 板呢 ？結(jié)合畢業(yè)設(shè)計的 經(jīng)驗 ， 想就以下幾方面談?wù)勛约旱?想法 : 23 接 受到一個設(shè)計任務(wù) ,首先要明確其設(shè)計目標，如果是普通的 PCB 板 ,只要做到布局布線合理整齊 ,機械尺寸準確無誤即可 ,如有中負載線和長線 ,就要采用一定的手段進行處理 。匯編語 言的不兼容性使得一種單片機上編制的程序，在另一種單片機上不能運行，單片機重新選型后程序必須重新編制。采用 C 語言可以很容易進入單片機程序的移植工作，有利于產(chǎn)品中單片機的重新選型。PDIUSBD12 的固件設(shè)計成完全的中斷驅(qū)動。 圖 固件結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流向 各模塊程序的分工如下 : PDIUSBD12 命令接口 :對 PDIUSBDI2 器件進行操作的模塊子程序集。 主循環(huán)流程圖 MCU 一旦上電就需要初始化其所有端口、存儲區(qū)、定時器和中斷服務(wù)程序。單片機系統(tǒng)使用的是控制傳輸和塊傳輸。 圖 是設(shè)備和 USBDI 表現(xiàn)給客戶驅(qū)動程序的邏輯實體。 是根集線器和外部集線器的 USB 驅(qū)動程序。 USBDI 例程，包括 URB 結(jié)構(gòu)。 創(chuàng)建設(shè)備 創(chuàng)建設(shè)備函數(shù)帶兩個參數(shù)調(diào)用，一個參數(shù)是指向驅(qū)動程序?qū)ο蟮闹羔?，另一個參數(shù)是指向物理設(shè)備對象的指針。 } 讀取設(shè)備數(shù)據(jù) 當客戶應(yīng)用程序有讀取設(shè)備數(shù)據(jù)的要求 時，系統(tǒng)將此要求以 IRP_MJ_READ的 IRP 形式傳遞給功能驅(qū)動程序 ， 并以下代碼執(zhí)行，然后再由以下代碼指定USB 總線驅(qū)動程序直接與單片機系統(tǒng)實現(xiàn)信息交互。 ULONG siz。 ReadLen = irpStack。 siz = sizeof( struct _URB_BULK_OR_INTERRUPT_TRANSFER )。 //建立中斷或者塊傳輸?shù)?IRP ntStatus = Eval_CallUSBD( DeviceObject, urb )。 } Irp = ntStatus。 PDEVICE_EXTENSION deviceExtension。 irpStack = IoGetCurrentIrpStackLocation( Irp )。( pInterfaceInfoPipes[ PipeNum ] )。 //建立中斷或者塊傳輸?shù)?IRP ntStatus = Eval_CallUSBD( DeviceObject, urb )。 } Irp = ntStatus。 (3)地址分配 在地址分配階段里，主機分配給設(shè)備一個地址。 (7)設(shè)置配置 主機讀取完描述符后，就需要對設(shè)備進行配置，使得設(shè)備從地址狀態(tài)進入配置狀 態(tài)。 但是，本設(shè)計還有許多缺陷，不足以完成實際的數(shù)據(jù)采集和大批量數(shù)據(jù)的高速傳輸，目前速度并沒有充分體現(xiàn)出 USB 總線的優(yōu)勢，并且驅(qū)動程序也較為繁瑣，有待進一步修改調(diào)試，從而達到精簡高效的最終目標。 40 4 總 結(jié) 本文設(shè)計了以新一代微處理器 MSP430F449 為核心，以 PDIUSBD12 接口芯片為 USB 設(shè)備控制器的 USB 接口數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 (4)主機從新的地址獲取設(shè)備描述符 分配好設(shè)備地址后，主機就從新的地址獲取設(shè)備描述符。 IoCompleteRequest( Irp, IO_NO_INCREMENT )。 if( NT_SUCCESS( ntStatus ) amp。 siz = sizeof( struct _URB_BULK_OR_INTERRUPT_TRANSFER )。 //得到設(shè)備對象 WriteLen = irpStack。 CHAR* ioBuffer。 //釋放此 URB IoCompleteRequest( Irp, IO_NO_INCREMENT )。 if( NT_SUCCESS( ntStatus ) amp。 urb = ExAllocatePool( NonPagedPool, siz )。 pInterfaceInfo = deviceExtensionInterface。 ULONG transferFlags = 0。 USBD_PIPE_INFORMATION* pPipeInfo。 Irp = STATUS_SUCCESS。 USBDI 的 IOCTL USB 類驅(qū)動程序主要通過 USB 驅(qū)動程序接口（ USBDI）的內(nèi)部 IOCTL 使用。 事實上，系統(tǒng) USB 驅(qū)動程序（ USBD）處理連接 USB 設(shè)備的大多繁雜的工作，甚至一些 HID USB 設(shè)備（如鍵盤、鼠標和游戲設(shè)備）是自動識別的，不許要額外的驅(qū)動程序。多個節(jié)點組合在一起構(gòu) 成一個接口。塊傳輸用于在兩個方向傳輸大量數(shù)據(jù)。這些過程是很重要 的，因為它確保了在 MCU 準備好服務(wù) D12 之前 D12 不會進行操作。 (2)數(shù)據(jù)傳輸 :開發(fā)板和主機可以進行雙向數(shù)據(jù)傳輸。這就確保了最佳的傳輸速率和更好的軟件結(jié)構(gòu)，同時簡化了編程和調(diào)試。對于 C 語言生成代碼的時空效率，程序代碼長度增加 20%，程序執(zhí)行速度約減慢 20%。修改別人的匯編程序，若程序的注釋說明不詳細、程序的思路不清晰、子程序使用不夠多，此時還不如自己重新編制。在做 PCB 板子前，要做 到 對該設(shè)計的設(shè)計目標心中有數(shù)。D0腳接 MSP430單片機的 I/O引腳， 控制是命令還是數(shù)據(jù)輸入到 PDIUSBD12的數(shù)據(jù)總線相連接， CLKOUT 時鐘輸出為 MSP430 提供時鐘輸入。圖中，單片機的 接 TLC0834 的片選信號， 用于產(chǎn)生 A/D 轉(zhuǎn)換的時鐘， I/O口位，可用于對模擬輸入進行配置及輸出轉(zhuǎn)換所得的數(shù)據(jù)。當輸入是差分時，應(yīng)分配輸入通道的極性，并應(yīng)將差分輸入分配到相鄰的輸入通道對中。其多路器可由軟件配置為單端或差分輸入，也可以配置為偽差分輸入。 本系統(tǒng)中所采用的復(fù)位電路 在本設(shè)計的系統(tǒng)中，由于電路較為簡化，系統(tǒng)性能應(yīng)該較為穩(wěn)定，所以采用微分型的復(fù)位電路，它的電路如圖 所示。 圖 微分型復(fù)位電路 2 積分型復(fù)位電路 積分型 復(fù)位電路常常在二次電源開關(guān)相對較短的時間間隔情況下出現(xiàn)異常。它支持單周期模式和塊傳送模式 兩種 DMA 傳輸。這種特性可以使我們知道 PDIUSBD12 的狀態(tài)，方便電路調(diào)試。 ⑥ SoftConnect。片上集成 1 個 6~48 MHz 的倍頻 PLL（鎖相環(huán)），允許使用 6 MHz 的晶振， EMI 也由于使用低頻晶振而減小。 PDIUSBD12 還集成了像 SoftConnect、 GoodLink、可編程時鐘輸出、低頻晶振和終端電阻等特性。 本課題選擇的是 PHILIPS 公司的 PDIUSBD12 器件。 P0 口有 6 個寄存器用于引腳控制， P1 口和 P2口有 7 個寄存器用于引腳控制。這一點是這一款單片機最突出的優(yōu)點，也是與 其他單片機最大的區(qū)別。現(xiàn)在新型的單片機內(nèi)部已經(jīng)集成了越來越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如：定時器，比較器， A/D轉(zhuǎn)換器， D/A 轉(zhuǎn)換器，串行通信接口， WATCHDOG 電路， LCD 控制器等。 本設(shè)計的硬件系統(tǒng)是以超低功耗 16位單片機 MSP430F449為核心的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 由圖可見，主機與設(shè)備都被劃分成不同的層次。 USB 的調(diào)度： USB 提供了一個共享的連接。 USB 在嵌入式系統(tǒng)上的應(yīng)用前景 USB 在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展迅速。 D 能夠采用總線供電。1998 年后，隨著微軟在 Windows 98 中內(nèi)置了對 USB 接口的支持模塊，加上 USB設(shè)備的日漸增多， USB 接口才逐步走進了實用階段。 是由 7 家主要電腦、電子科技廠商，包括了 Compaq、 Digital、IBM、 Intel、微軟、 NEC 以及北方電訊（加拿大）在 1995 年 11 月研發(fā)出來的。 C易于擴展。其中 版本支持兩種傳輸速率： 和 12Mbps，主要應(yīng)用在低速傳輸要求的場合；而 版本面向高數(shù)據(jù)率傳輸?shù)膱龊希С?80Mbps 的傳輸速度，并向下完全兼容 協(xié)議。數(shù)據(jù)流模式：描述了數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中通過 USB 從產(chǎn)生方到使用方的流動方式； 4 USB 的主機 圖 展示了 USB 通信模型之間基本的信息流與互連關(guān)系。 2 基于 MSP430 單片機的 USB 接口數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)硬件設(shè)計 本設(shè)計的硬件系統(tǒng)實現(xiàn)了信號的采集、轉(zhuǎn)換，并將所得的數(shù)字信