【導(dǎo)讀】USB是英文UniversalSerialBus的縮寫，中文含義是"通用串行總線"。準(zhǔn)，USB就將這些接口統(tǒng)一起來，使用一個4針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭。插頭，采用菊花鏈形式可以把所有的外設(shè)連接起來，并且不會損失帶寬。設(shè)備的日漸增多，USB接口才逐步走進了實用階段。這幾年，隨著大量支持USB. 的個人電腦的普及，USB成為PC的標(biāo)準(zhǔn)接口已是大勢所趨。推出后，USB接口的支持模塊才真正日趨成熟。迄今為止，常用的USB總線標(biāo)準(zhǔn)有1998年發(fā)布的版本和2021. USB在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展迅速。使用USB接口的智能儀器還沒有見到。由于USB的諸多優(yōu)點，在傳輸距離不。·內(nèi)部層次關(guān)系：根據(jù)性能疊置，USB的任務(wù)被分配到系統(tǒng)的每一個層次；1主機和設(shè)備：USB系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分。2物理拓樸結(jié)構(gòu)：描述USB系統(tǒng)中的各組成部分是如何連接起來的。圖展示了USB通信模型之間基本的信息流與互連關(guān)系。電源設(shè)計及USB控制器系統(tǒng)。稱其為混合型單片機。可以通過中斷喚醒CPU從而使系統(tǒng)以最低功耗運行。

　　

【正文】 iteLen = irpStack。 //得到當(dāng)前 37 I/O 緩沖區(qū)的長度。 pInterfaceInfo = deviceExtensionInterface。 //得到設(shè)備接口設(shè)置 PipeNum = 16。 //PDIUSBD12 的寫數(shù)據(jù)管道 16，此管道采用塊傳輸方式，是單向輸出管道。 pPipeInfo = amp。( pInterfaceInfoPipes[ PipeNum ] )。 // 得到管道信息。 siz = sizeof( struct _URB_BULK_OR_INTERRUPT_TRANSFER )。 //得到數(shù)據(jù)流模式結(jié)構(gòu)長度。 urb = ExAllocatePool( NonPagedPool, siz )。 // 得到內(nèi)存分頁 if( urb==NULL) { return STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES。 } transferFlags = USBD_SHORT_TRANSFER_OK。 UsbBuildInterruptOrBulkTransferRequest( urb,(USHORT)siz,pPipeInfoPipeHandle, IrpMdlAddress,WriteLen,transferFlags,NULL)。 //建立中斷或者塊傳輸?shù)?IRP ntStatus = Eval_CallUSBD( DeviceObject, urb )。 // 調(diào)用讀取設(shè)備的函數(shù)。 if( NT_SUCCESS( ntStatus ) amp。amp。 38 USBD_SUCCESS( urb)) { Irp = WriteLen。 //得到數(shù)據(jù)長度。 } else //構(gòu)造 IRP中的相關(guān)域 { Irp = 0。 ntStatus=STATUS_UNSUCCESSFUL。 } Irp = ntStatus。 ExFreePool( urb )。 IoCompleteRequest( Irp, IO_NO_INCREMENT )。 return( ntStatus )。 } USB 設(shè)備枚舉的數(shù)據(jù)傳輸過程 (1) 主機檢測到有設(shè)備插上，總線復(fù)位 當(dāng)設(shè)備與主機連接時，主機就會檢測到一個連接條件，主 機就開始進行總線復(fù)位。 (2)總機讀取設(shè)備描述符 39 主機使用默認(rèn)地址 (地址 0)讀取設(shè)備描述符。山于 D12 的端點 0的緩沖區(qū)只有 16 個字節(jié)，所以單片機就先發(fā)送 16 個字節(jié)的設(shè)備描述符。當(dāng)主機接收到這 16 個字節(jié) 的字符后，就認(rèn)為真正有設(shè)備連接了，即發(fā)送 1 個 0 字節(jié)的數(shù)據(jù)包到設(shè)備作為狀態(tài)應(yīng) 答。 (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。在以后的通信里設(shè)備就只對該 地址的信息做出應(yīng)答。 (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。由于受 D12 芯片的限制， 設(shè)備分 2次把設(shè)備 描述符經(jīng)過端點 0 發(fā)送出去，第一次發(fā)送 16個字節(jié)，第二次發(fā)送 2 個字節(jié)。最后主機發(fā)送 0 字節(jié)的數(shù)據(jù)包到設(shè)備作為狀態(tài)應(yīng)答。 (5)主機讀取配置描述符 主機讀取完設(shè)備描述符后就讀取設(shè)備的描述符。 (6)讀取描述符集合 主機除了讀取設(shè)備描述符和配置描述符外，還要讀取接口描述符和端點描述符。在這里主機使用再次讀取配置的方法來讀取配置描述符，接口描述符和端點描述符的 集合。 (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)。 (8)讀取配置狀態(tài) 完成以上的幾個步驟后， USB 設(shè)備即可使用 。 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)。系統(tǒng)分為：數(shù)據(jù)采集及 A/D轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)；數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)兩個部分。在數(shù)據(jù)信號采集及 A/D 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)里，通過 TLC0834 串行 A/D 轉(zhuǎn)換器 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集和 A/D 轉(zhuǎn)換。在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，通過 PDIUSBD12 接口芯片，采用模塊化的方法實現(xiàn)一個 USB 接口，允許在眾多可用的微控制器中選擇最合適的作為系統(tǒng)微控制器。系統(tǒng)的驅(qū)動程序采用 DDK 編寫。 雖然，本系統(tǒng)已經(jīng)是一個具有 USB 接口的 PC 外圍設(shè)備，實現(xiàn)了 USB 設(shè)備的即插即用功能，是一個高速的數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾r形。 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(biāo)。 41 參考文獻 [1] 單成祥 傳感器的理論與設(shè)計基礎(chǔ)及應(yīng)用 國防工業(yè)出版社， 1999，159~169 [2] 魏小龍 MSP430 系列單片機接口技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計 北京航空航天大學(xué)出版社， 1999 [3] 胡大可 MSP430 系列 C 語言程序設(shè)計與開發(fā) 北京航空航天大學(xué) 出版社， 2021 [4] 陳潤泰，許琨 檢測技術(shù)及智能儀表 中南工業(yè)大學(xué)出版社， 2021，76~80 [5] 秦建明，曾水平 MSP430F149 單片機在便攜式智能儀器中的應(yīng)用 微計算機信息， 2021 年第 12 期， 43~44 [6] 李愛連，解韶峰，夏利鋒 基于單片機的實用測溫方法的實現(xiàn) 微計算機信息， 2021 年第 2期， 41~42 [7] 楊瀟，艾學(xué)忠，瞿玉文，鄭寶華 智能儀器的實現(xiàn) 吉林化工學(xué)院學(xué)報 ， 2021 年 第 11 期， 34~35 [8] 商作輝，郭紅，李繼革 便攜式一體化數(shù)字測溫儀的研制哈兒濱理工大學(xué)學(xué)報， 2021 年第 7 期， 7~9 [9] 王少卿，汪仁煌 低功耗 MSP430 單片機在 3V 與 5V混合系統(tǒng)中的邏輯接口技術(shù) 電子技術(shù)應(yīng)用， 2021 年第 10 期 , 31~32 [10] Michael An objectoriented approach to software development in C for small embedded systems Measurement and 42 control， 2021 年第 3期， 217~238 [11] 李維堤，郭強 液晶顯示應(yīng)用技術(shù) 電子工業(yè)出版社 ， 2021， 306~327 [12] 李東生，張勇，許四毛 Protel99SE 電路設(shè)計技術(shù)入門與應(yīng)用 電子工業(yè)出版社， 2021， 115~177 [13] 何立民 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 北京航空航天大學(xué)出版社， 1995， 38~40 t gKQcWA3Pt GZ7R4I 30kA1DkaGhn3Xt KknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92t gKQcWA3Pt GshLs50cLm TWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm 32WGeaUwYDI AWGMeR4I30kA1DkaGhn3Xt KknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92t gKQcWA3Pt GZ7R4I 30kA1DkaGt gKQcWA3Pt GZ7R4I 30kA1DkaGhn3Xt KknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92t gKQcWA3Pt GshLs50cLm TWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDI AWGMeR4I30kA1DkaGhn3Xt KknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92t gKQcWA3Pt GZ7R4I 30kA1DkaGt gKQcWA3Pt GZ7R4I30kA1DkaGhn3Xt KknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92t gKQcWA3Pt GshLs50cLm TWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDI AWGeR4I 30kA1DkaGhn3Xt KknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92t gKQcWA3Pt GZ7R4I 30kA1DkaGt gKQcWA3Pt GZ7R4I 30kA1DkaGhn3Xt KknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92t gKQcWA3Pt GshLs50cLm TWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm 32WGeaUwYDI AWGMeR4I 30kA1DkaGhn3Xt KknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92t gKQcWA3Pt GZ7R4I30kA1DkaGt gKQcWA3Pt GZ7R4I 30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm 32WGeaUwYDI AWGMeR4I 30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92tgKQcWA3Pt GZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I 30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92tgKQcWA3Pt GshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm 32WGeaUwYDI AWGMeR4I 30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi 2CHhI 92t gKQcWA3Pt GZ7R4I30kA1DkaG