【正文】 在論文設(shè)計(jì)中使我意識(shí)到了課程設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)過(guò)程中的重要地位，因?yàn)樵O(shè)計(jì)是汲取專業(yè)知識(shí)的一個(gè)重要渠道，它賦予我廣闊的思維空間，促使我去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、研究問(wèn)題，去向?qū)熥稍冞@些問(wèn)題，就在這個(gè)過(guò)程中一步步的提高自己，一步步的完善自己，讓自己獲得更多專業(yè)方面的知識(shí)，同時(shí)也培養(yǎng)了獨(dú)立思考和實(shí)際動(dòng)手的能力。首先對(duì)于設(shè)計(jì)使用的USB控制芯片進(jìn)行選擇，本課題選擇單片機(jī)AT89C5131，因?yàn)槠渲袃?nèi)置了USB控制器。 //采樣通道WriteFile(hDevice,bufwrite,2,amp。nWritten,NULL)void CSAMPLINGDlg::OnSampleButton(){if(!ifSample){ifSample=TRUE。 //為Irp pletion分配一個(gè)新的結(jié)構(gòu)USB_COMPLETION_INFO*pCompInfo＝new(NonPagedPool)USB_COMPLETION_INFO。 default:break。 //選擇端點(diǎn)1if(Usb_tx_plete()) //IN數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢{Usb_clear_tx_plete()。 //PLLCON寄存器的D1位PLLEN＝1，使能PLLwhile(~Pll_check_clk())。內(nèi)部振蕩器參考時(shí)鐘經(jīng)過(guò)N分頻和反饋回來(lái)的USB時(shí)鐘經(jīng)過(guò)R分頻進(jìn)入PFLD進(jìn)行比較并產(chǎn)生合適的輸出信號(hào)。單片機(jī)端連接低電平，就使單片機(jī)執(zhí)行外部程序程序存儲(chǔ)器中的程序。單片機(jī)ALE引腳與74HC393的時(shí)鐘輸入端CLK相連，計(jì)數(shù)器其中一路輸出Q1與ADC0809的時(shí)鐘輸入端CLOCK相連，ALE引腳時(shí)鐘頻率經(jīng)74HC393二分頻后提供給ADC0809作為時(shí)鐘信號(hào)。這兩個(gè)端口連在一起，通過(guò)軟件可輸入一個(gè)正脈沖即可啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。 關(guān)于其他引腳說(shuō)明：UCAP引腳是與一個(gè)外部電容（圖中為C1）連接來(lái)給USB提供電源。 AT89C5131 VQFP64引腳分配圖下面對(duì)AT89C5131單片機(jī)的主要管腳進(jìn)行介紹：～、～、～、～、～、PPP3以及P4口I/O信號(hào)引腳。很方便地就能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、高可靠性、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，適用于對(duì)瞬態(tài)信號(hào)進(jìn)行采集和處理。USBD的具體實(shí)現(xiàn)是基于不同的操作系統(tǒng)。此次論文的設(shè)計(jì)鞏固了我對(duì)單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)以及各門學(xué)科知識(shí)，由于設(shè)計(jì)所涉及到的知識(shí)面很廣，就如對(duì)我的大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)整體回顧?；赨SB數(shù)據(jù)采集卡充擁有USB總線的上述優(yōu)點(diǎn)，有效優(yōu)化解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集卡的安裝麻煩、擴(kuò)展不便等弊端。USB通訊技術(shù)出現(xiàn)后，使高傳輸速度、強(qiáng)糾錯(cuò)能力、易擴(kuò)展性、即插即用等優(yōu)點(diǎn)有機(jī)的結(jié)合在一起，使得USB數(shù)據(jù)采集發(fā)展前景更為廣闊。而在科學(xué)研究中應(yīng)用該系統(tǒng)可以獲得大量動(dòng)態(tài)然后研究瞬間物理過(guò)程，也成為獲取科學(xué)奧秘重要手段之一。所有的設(shè)備都有上行的接口，上行和下行的接頭是不能互換的，這保證了不會(huì)有非法的連接出現(xiàn)。 微控制器及USB控制器接口電路模塊AT89C5131單片機(jī)具有內(nèi)置USB控制器為核心部分，通過(guò)二者的結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)之間的USB通信，從而使PC機(jī)獲得采集到的數(shù)據(jù)。此單片機(jī)的模擬地引腳AVSS和數(shù)字地引腳VSS均接地；此外模擬電源引腳AVDD和數(shù)字電源引腳連接正電源VCC，目的是給單片機(jī)提供工作所需電源。ADC0809的引腳如圖： ADC0809的引腳圖ADC0809采用的是28腳雙列直插式封裝，其引腳功能說(shuō)明如下：u IN0~IN7：擁有8路輸入通道的模擬量輸入端口。通過(guò)鎖存器鎖存后的低三位地址Q0~Q2分別與ADC0809的地址譯碼引腳ADDA~ADDC連接，選通IN0~IN7中的一個(gè)通道。其P0口輸出的地址信息經(jīng)地址鎖存器74HC373鎖存后送入存儲(chǔ)器AT28C64的低8位地址線A0~A7后，P0口又AT28C64的數(shù)據(jù)線I/O0~I/O7相連，可以分時(shí)輸出存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。AT89C5131鎖相環(huán)（PLL）是用來(lái)產(chǎn)生和外部低頻時(shí)鐘（外圍設(shè)備時(shí)鐘）同步的內(nèi)部高頻時(shí)鐘（USB時(shí)鐘）的，就是USB接口所需的時(shí)鐘信號(hào)是由PLL產(chǎn)生的。=~0x10)//DETACH=0，模擬USB總線連接void configure_usb_clock(void){Usb_clear_EXT48()。 //復(fù)位端點(diǎn)2FIFO}Usb_select_ep(EP_CONTROL)。bUSBSTA=USBSTA_SETUP。 //如果讀取的字節(jié)數(shù)大于該端點(diǎn)一次所能傳遞的最大字節(jié)數(shù),就只能讀出傳的最大字節(jié)數(shù)if(dwTotalSizedwMaxSize)56{ASSERT(dwMaxSize)。USB數(shù)據(jù)采集卡的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)步驟為： （1）查找USB設(shè)備，獲得設(shè)備；（2） 封裝USB設(shè)備操作的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)；（3） 創(chuàng)建工作線程以及用戶界面線程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和界面數(shù)據(jù)顯示。 //已寫入數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)bufwrite=(unsigned char*)malloc(2)。i++)buf[i]=*(bufread+i)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，不僅僅讓我更加系統(tǒng)得復(fù)習(xí)了關(guān)于單片機(jī)的知識(shí)，更有價(jià)值的收獲的是學(xué)會(huì)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的方法技巧，也給予了自己學(xué)習(xí)的信心，在基于軟件編程的模塊化、系統(tǒng)化和實(shí)際化設(shè)計(jì)方面有了進(jìn)一步提高，同時(shí)自己以后在電子這方面的就業(yè)發(fā)展有了明確的方向，不再像以前那樣感到迷茫，總之，通過(guò)這次論文設(shè)計(jì)鞏固了自己的理論學(xué)習(xí)，為今后的實(shí)踐應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。她不僅以廣博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，還以寬厚待人、真誠(chéng)正直的品德對(duì)學(xué)生言傳身教，這些都讓我受益終生而不僅是在知識(shí)上的收獲。（2）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。 //清空緩沖區(qū)}}}數(shù)據(jù)采集結(jié)束后讀取數(shù)據(jù)的程序代碼如下：unsigned char*bufread。}else if(ifSample){ifSample=FALSE。}//選擇正確的管道來(lái)寫//創(chuàng)建一個(gè)URB，將批量數(shù)據(jù)寫入管道PURB pUrb=(Mem, //數(shù)據(jù)的來(lái)源？dwTotalSize, //讀取的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)FALSE, //方向(FALSE=OUT)NULL //連接下一個(gè)URB)。在本系統(tǒng)中共用到三個(gè)USB端點(diǎn)：控制端點(diǎn)0、BULK IN端點(diǎn)1和BULK OUT端點(diǎn)2；驅(qū)動(dòng)程序的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入和輸出端點(diǎn)的讀寫操作。 //關(guān)中斷switch (bBECINT) //確定中斷IDcase VECINT_OUTPUT_ENDPOINT0: bVECFINT=0x00。 //配置端點(diǎn)類型} void usb_reset_endpoint(Uchar ep_num){UEPRST=0x01ep_num。鎖相環(huán)PLL輸出的USB時(shí)鐘頻率為48MHz，它與在內(nèi)部振蕩器的輸入時(shí)鐘頻率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系是：USBclk=OSCclk(R+1)／N+1。（2）復(fù)位電路。=1時(shí)，（）=0時(shí)，74ALS04的8號(hào)引腳輸出為高電平，再將其與ADC0809的輸出允許引腳OE相連，允許將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)總線上。當(dāng)OE端電平由低變高，打開三態(tài)輸出鎖存器，會(huì)將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。XTAL1引腳和XTAL2則分別是單片機(jī)的內(nèi)部反相振蕩放大器的輸入端和輸出端[21]，它們一起與作為反饋元件的片外石英晶體Y1及電容C4和C5一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器，好產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)。P3口各引腳均具有第二功能，、 復(fù)用，；～～LED3復(fù)用。在目前的市場(chǎng)上芯片的類別繁多，選擇哪些芯片才能使設(shè)計(jì)完成可靠，快速的數(shù)據(jù)采集就成為在做這個(gè)系統(tǒng)之前要考慮的一個(gè)很重要的問(wèn)題，它會(huì)直接關(guān)系到所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可實(shí)行性和實(shí)用性。從客戶觀點(diǎn)來(lái)看，通過(guò)客戶進(jìn)行通信的USBD管理著所有連接著的USB設(shè)備。USB互連是指USB設(shè)備與主機(jī)之間進(jìn)行連接和通信的操作，主要包括以下幾方面：當(dāng)前數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中考慮的主要問(wèn)題有如下兩點(diǎn)：1，如何才能節(jié)省電能以使系統(tǒng)工作時(shí)間更長(zhǎng)。USB數(shù)據(jù)采集共有4種傳輸模式：同步傳輸、控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸，以此用來(lái)適應(yīng)不同設(shè)備的需求。在此也淺淡一下數(shù)據(jù)采集檢測(cè)技術(shù)，數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)技術(shù)已成為日益重要的檢測(cè)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于需要監(jiān)控濕度、溫度、壓力等工農(nóng)業(yè)中。設(shè)備上的對(duì)應(yīng)接口是基于不同實(shí)現(xiàn)的。USB信號(hào)線在高速模式下必須使用帶有屏蔽的雙絞線，而且最長(zhǎng)不能超過(guò)5m。A/D單片機(jī)89C51RAMUSB控制芯片ISP1581US