【正文】 SI C編譯器、宏匯編程序、調(diào)試器、連接器、庫管理器、固件和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)核心（realtime kernel）。在程序頁面的函數(shù)單擊右鍵。 下位機(jī)各模塊程序介紹本論文要介紹下位機(jī)的程序、思想。ADC1ConvertedValue。//ADC轉(zhuǎn)換工作在連續(xù)模式=ADC_ExternalTrigConv_None。圖54 DAC8830芯片時(shí)序圖Fast SPI? Interface接口使用三個(gè)線：片選線(CS)、時(shí)鐘線(SCLK)、數(shù)據(jù)線(SDI)。//計(jì)數(shù)器遞增TIM_TimeBaseInit(TIM2, amp。Visual Studio是微軟公司制作的開發(fā)環(huán)境?？丶罕菊撐氖褂玫目丶╞utton控件、Edit Control控件、Group Box控件、Static Text控件、Picture Control控件。//得到畫點(diǎn)的設(shè)備環(huán)境句柄SetPixel(hdc,x,s,RGB(R,G,B))。相關(guān)的波形圖如圖62所示。//定時(shí)器2時(shí)鐘使能 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE)。//LED = GPIO_Speed_50MHz。 = GPIO_Mode_AF_PP。 else GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7)。 for(i=0。DMA_InitStructure)。//等待ADC1校準(zhǔn)重置完成 ADC_StartCalibration(ADC1)。//設(shè)置輸出極性 =TIM_OutputState_Enable。 //EXTI_Line6中斷允許 = EXTI9_5_IRQn。 =0。//初始化定時(shí)器2 TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update)。 //下降沿觸發(fā) = ENABLE。TIM_TimeBaseStructure)。//ADC1選擇信道0,音序器等級(jí)1, ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE)。 = DMA_Mode_Circular。 data_l = 1。i8。 GPIO_Init(GPIOA, amp。 = GPIO_Mode_Out_PP。//啟動(dòng)USART時(shí)鐘 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE)。第七章 總結(jié) 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果總結(jié)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)是使用主控電路控制簡(jiǎn)單的恒電流儀，使用主控電路的DA輸出控制恒電流儀的電流值，使用相關(guān)的AD電路采集工作電極的電壓值，工作電極、輔助電極放置于NaCl溶液中。//傳輸相應(yīng)變量的值到控件。在MFC應(yīng)用向?qū)Ы缑孢x“下一步”，然后選“基于對(duì)話框”，選“下一步”，然后選“完成”。介紹了主要用到的函數(shù)的功能，模塊的程序設(shè)置方法。 //EXTI_Line6中斷允許 = (7200 1)。//開始ADC1校準(zhǔn)while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1))。 //DMA整個(gè)模塊初始化DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE)。為了提高AD數(shù)據(jù)的讀寫速度使用了DMA，即內(nèi)存直接存取技術(shù)，它允許不同速度的硬件裝置來溝通，而不需要依于主控制器的大量中斷負(fù)載。，用于USB連接、斷開操作。搜索信息中可以搜索輸入的字符所在的位置，輸入相應(yīng)的字符，按回車鍵則可以打開所搜索的字符的所在頁面。在HID類的介紹中，主要介紹了描述符的結(jié)構(gòu)，這樣我們就可以了解描述符的結(jié)構(gòu)、作用。API函數(shù)：HidD_GetHidGuid，獲得HID類的信息[17] 。HID類接口數(shù)據(jù)是放在報(bào)表中的，端點(diǎn)的數(shù)據(jù)是放在報(bào)表中的。HID是Human Interface Device縮寫，人機(jī)交互設(shè)備，例如鍵盤、鼠標(biāo)等。所以同步通道的帶寬必須滿足對(duì)相關(guān)功能的相關(guān)特性。USB接口支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能。R46是限流電阻，限制LED的電流，保護(hù)LED。電壓可以在0V5V調(diào)節(jié)，頻率、占空比由軟件調(diào)節(jié)。第三個(gè)運(yùn)放還是電壓跟隨器的形式，增強(qiáng)了帶負(fù)載能力，放大了電壓，放大了功率。RR2是限流電阻，限制數(shù)據(jù)線DM、數(shù)據(jù)線DP的電流，保護(hù)主機(jī)相關(guān)的芯片，保護(hù)設(shè)備相關(guān)的芯片。PWM電路廣泛使用在調(diào)光電路、電調(diào)電路及其它方面。三電極系統(tǒng)主要研究的是工作電極的電極過程。電化學(xué)測(cè)試是使用電化學(xué)測(cè)試設(shè)備給被測(cè)系統(tǒng)施加激勵(lì)，使用電化學(xué)測(cè)試設(shè)備檢測(cè)被測(cè)系統(tǒng)的響應(yīng)，之后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到系統(tǒng)的特性，達(dá)到研究被測(cè)系統(tǒng)的目的。對(duì)于使用DSP的電化學(xué)工作站，使用ARM微處理器代替DSP可以減少成本、降低研發(fā)難度，把相應(yīng)的復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理的內(nèi)容由計(jì)算機(jī)完成，使電化學(xué)工作站的模塊工作合理，提升整體的性能。因此，研發(fā)功能強(qiáng)大、高性能、具有友好界面的電化學(xué)工作站具有廣闊的前景。第三點(diǎn)，我們使用VS2010環(huán)境編譯生成上位機(jī)軟件。接口技術(shù)是以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向快速、準(zhǔn)確的傳輸為目的，常用的是RS232串口、RS45CAN總線、USB技術(shù)等接口技術(shù)，傳統(tǒng)的電化學(xué)工作站的接口技術(shù)使用的是RS232串口，傳輸速率低。兩個(gè)電極系統(tǒng)是指只有工作電極、輔助電極的系統(tǒng)，由于在進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試時(shí)工作電極的電位及輔助電極的電位是變化的，所以所測(cè)的參數(shù)在一定范圍內(nèi)是變化的，在這個(gè)兩個(gè)電極系統(tǒng)加入一個(gè)電極電位不變的參比電極就可以精確地測(cè)量工作電極、輔助電極的電位了。DA：即數(shù)模轉(zhuǎn)換器，功能是把相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。LED用來指示USB是否連接。R2R24組成電壓衰減電路，使第一個(gè)運(yùn)放的電壓衰減量為3V，第二個(gè)運(yùn)放的接法是跟隨器電路，用作阻抗匹配。下載程序需先按下按鍵JP5，然后按下按鍵JP4，然后松開按鍵JP5，然后松開按鍵JP4，這是因?yàn)橐罁?jù)主控芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)，使用串口下載程序時(shí)BOOT0需是高電平，然后復(fù)位后，程序通過芯片的串口1下載到芯片中。理論上濾波電容的電容值大，濾波較好，能提升電源性能，大濾波電容的低頻性能較好。USB接口可用于連接多達(dá)127個(gè)外設(shè)。批量傳輸模式：批量傳輸模式的數(shù)據(jù)是由大量的數(shù)據(jù)組成，對(duì)時(shí)間的延遲不敏感，只對(duì)數(shù)據(jù)的完整性、正確性有要求，使用錯(cuò)誤檢測(cè)保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸，并在硬件級(jí)上引入了數(shù)據(jù)的多次傳送。枚舉不成功，主機(jī)無法識(shí)別設(shè)備。設(shè)備描述符、配置描述符、接口描述符、HID描述符、端點(diǎn)描述符的寫法可以查閱《Universal Serial Bus Specification》，Revision April 27,2000的Chapter 9的USB Device Framework中的描述符相關(guān)的表。CustomHID_ConfigDescriptor[]是配置描述符，在配置描述符中的Descriptor of Custom HID endpoints是端點(diǎn)描述符，修改輸入端點(diǎn)(IN)的wMaxPacketSize的大小為0x00,0x40（這是16位的16進(jìn)制數(shù)，高位在前）即端點(diǎn)的緩存大小為64bites[16]。CreateFile，連接USB設(shè)備。Keil公司2005年由ARM公司收購。選擇打開定義頁面則可以打開相關(guān)函數(shù)、定義、字符的定義的頁面。我們把硬件電路的功能模塊單獨(dú)設(shè)計(jì)，同樣的，相關(guān)的程序的模塊是按照電路的模塊編寫的。//DMA連接在內(nèi)存中的變量地址 = DMA_DIR_PeripheralSRC。//促發(fā)方式選擇，由軟件控制轉(zhuǎn)換 = ADC_DataAlign_Right。相關(guān)的程序是按照時(shí)序圖寫的，在片選信號(hào)為低時(shí)，在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿寫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)時(shí)二進(jìn)制的，寫16位數(shù)據(jù)，然后片選信號(hào)為高，完成數(shù)據(jù)的寫。TIM_TimeBaseStructure)。是目前最流行的Windows平臺(tái)應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。button控件，鼠標(biāo)按鍵的相控件。//在相應(yīng)的設(shè)備環(huán)境畫點(diǎn)::ReleaseDC(m_hWnd,hdc)。 本論文研究完成的工作本論文研究在三個(gè)月的時(shí)間完成了ARM系統(tǒng)的相關(guān)電路原理圖的設(shè)計(jì)制作、ARM系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)、USB技術(shù)的實(shí)現(xiàn)、在VS2010環(huán)境的C++上位機(jī)程序設(shè)計(jì)，編寫的上位機(jī)軟件可以在Win 7（32位）系統(tǒng)運(yùn)行，完成了題目的要求。//定時(shí)器3時(shí)鐘使能 = GPIO_Pin_0。 = GPIO_Mode_Out_PP。 GPIO_Init(GPIOB, amp。 delay_data(60)。idata。 //DMA整個(gè)模塊初始化 DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE)。//開始ADC1校準(zhǔn) while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1))。//使能該通道輸出 TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable)。 //中斷通道 =0。//第0組，所有4bit用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí) = 0。TIM_TimeBaseStructure)。//配置按鈕中斷線觸發(fā)方式 = EXTI_Trigger_Falling。//重復(fù)寄存器，用于自動(dòng)更新pwm占空比 TIM_TimeBaseInit(TIM3, amp。//配置ADC時(shí)鐘 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_28Cycles5)。//DMA在訪問時(shí)每次操作的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 = DMA_MemoryDataSize_HalfWord。 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6)。 for(i=0。 = GPIO_Mode_Out_PP。//LED = GPIO_Speed_50MHz。//啟動(dòng)DMA時(shí)鐘 //RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE)。VS2010是目前最流行的編譯環(huán)境之一，功能強(qiáng)大，支持多種語言的編譯，支持Windows 7操作系統(tǒng)，現(xiàn)有多種版本，我們使用的是專業(yè)版。UpdateData(FALSE)。MFC項(xiàng)目的建立打開VS2010軟件，選“文件—新建—項(xiàng)目”，在項(xiàng)目界面選MFC，填入相應(yīng)的項(xiàng)目名稱，選自定義的路徑，選“確定”。 本章小結(jié)本章主要介紹了主控芯片的程序，包括USB接口模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、頻率計(jì)模塊、脈寬調(diào)制模塊。 //初始化中斷EXTI_GenerateSWInterrupt(EXTI_Line6)。//等待ADC1校準(zhǔn)重置完成ADC_StartCalibration(ADC1)。DMA_InitStructure)。 圖53 USB及其它模塊的設(shè)置的流程圖 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊程序設(shè)計(jì)主控芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是12位的AD，轉(zhuǎn)換速率是軟件設(shè)置的。，用于USB硬件配置。可以雙擊文件打開相應(yīng)的文件。 本章小結(jié)本章主要介紹了我們實(shí)現(xiàn)USB接口傳輸數(shù)據(jù)功能的具體方法，主要是HID類的內(nèi)容，以及在主機(jī)軟件中控制USB傳輸數(shù)據(jù)的具體方法，主控芯片使用USB接口傳輸數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)方法。，編寫程序時(shí)需要把相應(yīng)的頭文件、庫文件加入到程序中。，端點(diǎn)設(shè)置函數(shù)void CustomHID_Reset(void)的修改，把端點(diǎn)1的傳輸計(jì)數(shù)修改為64。報(bào)告描述符：報(bào)告描述符是描述報(bào)表信息的。所有設(shè)備類都必須支持標(biāo)準(zhǔn)USB描述符和標(biāo)準(zhǔn)USB設(shè)備請(qǐng)求，設(shè)備類還可以自行定義自定義的描述符和設(shè)備請(qǐng)求，這分別被稱為設(shè)備類定義描述符和設(shè)備類定義請(qǐng)求[10 __12]。同步傳輸模式：同步傳輸模式是同步數(shù)據(jù)的建立、傳送和使用時(shí)是連續(xù)且實(shí)時(shí)的，以穩(wěn)定的速率傳輸和接收實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，同步數(shù)據(jù)要使接收者與發(fā)送者保持相同的時(shí)間安排，除了傳輸速率，同步數(shù)據(jù)對(duì)傳送延遲非常敏感。 USB接口技術(shù)簡(jiǎn)介通用串行總線(Universal Serial BUS，USB)是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，是用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊，是應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)[8]。圖310中。第二個(gè)運(yùn)放的接法是電壓跟隨器電路，用作阻抗匹配，R1C34用作濾波。第二個(gè)運(yùn)放、R4R3R15組成正相放大電路，提升濾波電路的電壓增益，增益不能太大，否則電路產(chǎn)生振蕩。圖31 USB接口設(shè)計(jì)電路原理圖USB_PORT的線序是USB電源線、數(shù)據(jù)線DM、數(shù)據(jù)線DP、地線按4的順序排列。PWM模塊：PWM即脈寬調(diào)制，原理是利用電路調(diào)節(jié)多諧波的占空比，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)其他電路參數(shù)的調(diào)節(jié)，達(dá)到控制其它電路的目的。 圖22 三電極系統(tǒng)示意圖三電極系統(tǒng)是電化學(xué)測(cè)量應(yīng)用中常用的一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要包含工作電極（working electrode,WE）、輔助電極(counter electrode,CE)、參比電極(reference electrode,RE)[7]。當(dāng)前世界上十分關(guān)注的研究課題, 如能源、材料、環(huán)境保護(hù)、生命科學(xué)等等都與電化學(xué)以各種各樣的方式關(guān)聯(lián)在一起。芯片的豐富的片內(nèi)資源使得控制電路的相關(guān)電路簡(jiǎn)潔，復(fù)雜程度減小，這樣可以提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)也簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀早在20世紀(jì)50年代，電化學(xué)的測(cè)試技術(shù)就在國(guó)外得到發(fā)展。VS2010是目前最流行的Windows平臺(tái)應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。 上位機(jī)的主要功能是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力分析數(shù)據(jù)，提供一個(gè)友好的軟件界面能使研究者使用電化學(xué)工作站更方便，這也是以人為本的設(shè)計(jì)思想的體現(xiàn)。參比電極的作用是可以提供一個(gè)穩(wěn)定的電極電位。我們?cè)O(shè)計(jì)、制作的樣機(jī)使用的是TI公司的16位高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC8830，低噪聲，轉(zhuǎn)換時(shí)間1uS，使用50MHz的快速SPI接口。二極管D1用來保護(hù)電路，防止USB接反產(chǎn)生反向的大電流。R2C40是簡(jiǎn)單一階RC濾波電路，用作限流、濾波