【正文】 在此，對(duì) 郭兵 老師表示由衷的感謝。 ON/OFF：輸出使能， 1：代表輸出允許， 0：代表輸 出關(guān)閉。 設(shè)備信息：顯示窗口對(duì)設(shè)備寫入的相關(guān)數(shù)據(jù)。其相關(guān)對(duì)驅(qū)動(dòng)的調(diào)用函數(shù)為： 表 相關(guān)函數(shù) 函數(shù)功能說(shuō)明 GetDeviceInfo(Device_Info amp。 MFC(Microsoft 基本類）庫(kù)封裝 SDK 結(jié)構(gòu)、功能及應(yīng)用程序框架內(nèi)部技術(shù)，該應(yīng)用程序框架隱藏過(guò)去 Windows 程序員 不得不 處理的 許多 重復(fù)性工作?，F(xiàn)在 API以發(fā)展到了 Win32 API。 API 是一個(gè)程序內(nèi)（或一組相關(guān) 程序內(nèi)）的一組函數(shù)調(diào)用，程序員用它創(chuàng)建其他程序。所以兩種語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和語(yǔ)義是相同 的 。 圖像界面就是使用 VC 進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，利用 MFC進(jìn)行框圖的設(shè)計(jì)，調(diào)用 winapi的驅(qū)動(dòng)設(shè)備相關(guān) api 函數(shù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行打開、讀取、寫入、關(guān)閉等操作。PID_050E 截圖二： 配置描述符 SET_CONFIGUREATION_DESCRIPTOR 由此可知， PC 對(duì) USB 設(shè)備發(fā)送各種標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求，并獲得了相關(guān)描述符，即 PC已經(jīng)識(shí)別到該設(shè)備已接入，配置完成后就可以訪問(wèn)。 同時(shí)，通過(guò)設(shè)置 QCnZB 中的 QSIZE 來(lái)設(shè)置需要 n 個(gè) block 的 16 位 /256 位的存儲(chǔ)區(qū)。 當(dāng)產(chǎn)生端點(diǎn) 4 中斷時(shí)，通過(guò)讀 QC1DR 這個(gè)寄存器就可以把從 PC端接收的數(shù)據(jù)全部讀出來(lái)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的讀取過(guò)程。 ② Setup 中斷 。 4． USB批量傳輸初始化 該部分用于初始化批量傳輸模式的端點(diǎn)以及端點(diǎn)所使用的 IQUE 模塊。 UF32 芯片的 USB 功能的軟件實(shí)現(xiàn) UF32芯片的 USB 功能的軟件實(shí)現(xiàn)主要分以下五個(gè)步驟： 1． Setup 配置 該步驟主要是初始化 PLL，并映射 IQUE模塊的內(nèi)存到地址 0x1000。 //檢查輸出個(gè)數(shù)是否超出 } else { int_Flag0 = TimerOCLow(LowTime)。 本設(shè)計(jì)中采用它的通道 7 的輸出比較功能，通過(guò)對(duì) TC7 寫入不同的數(shù)據(jù)（高電平時(shí)間 /低電平時(shí)間），允許定時(shí)器輸出比較中斷，然后比較成功輸出翻轉(zhuǎn)，從而達(dá)到占空比、頻率可控的效果。 USB 功能的軟件實(shí)現(xiàn)部分函數(shù)頭 的 初始化函數(shù)： void USB_ModuleInit(void) //USB模塊的初始化 . void IQUE_Module_Init(void) // IQUE 模塊的初始化 . void USB_InitBulkOnlyTransport(void) // USB 批量傳輸初始化 配置 1x64 字節(jié)BULK in 和 1x64 字節(jié) BULK out 中斷處理函數(shù)： void USB_StatusChgISR(void) //USB_StatusChgISR掛起 ,復(fù)位中斷函數(shù) void USB_StartFrameISR(void) //USB 起始幀中斷處理 void USB_SetConfigISR(void) //USB SET_CONFIGURATION 中斷處理 void USB_EP0INISR(void) //端點(diǎn) 0 IN 中斷 void USB_EP0OUTISR(void) //端點(diǎn) 0 OUT 中斷 void USB_PhyEP4ISR(void) //端點(diǎn) 4 out 中斷 void USB_PhyEP5ISR(void) //端點(diǎn) 5 In 中斷 重慶工商職業(yè)學(xué)院 基于單片機(jī) PC 程控脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 21 脈沖產(chǎn)生處理程序 脈沖產(chǎn)生模塊為整 個(gè)信號(hào)源的核心模塊，它的性能將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和最終效果。 選擇系統(tǒng)時(shí)鐘和總線時(shí)鐘設(shè)置。并通過(guò)相互間數(shù)據(jù)的收發(fā)，完成把最終數(shù)據(jù)傳遞給輸出處理模塊，該模塊再將發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)或命令解析 、執(zhí)行 ,從而完成規(guī)定的任務(wù)。 7. 線寬大于 8mil,并要求走線不宜太長(zhǎng)，保證信號(hào)完整性要求。并且時(shí)鐘線最好有地包裹。當(dāng)然，這也是 允許的。 在 PCB 設(shè)計(jì)中，布局布線是一個(gè)需要特別注意的環(huán)節(jié)。 PCB 設(shè)計(jì)及版圖設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要說(shuō)明 版圖設(shè)計(jì)說(shuō)明 硬件板卡設(shè)計(jì)使用 Protel DXP 先進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)，然后通過(guò)建庫(kù)及導(dǎo)入，之后完成器件的布局布線工作。 12Y112M22pC722pC81MR6NC1GND2OUT3VCC4U150MVCC5VC322R1圖 復(fù)位模塊電路圖 圖 時(shí)鐘模塊電路圖 重慶工商職業(yè)學(xué)院 基于單片機(jī) PC 程控脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 17 510R4330R5VCC5VVCC3V3330R3LED1330R2LED0VCC3V3LED0LED1LED5VLED3V3X1Y2BNC50R1612345678910111213141516P2Header 8X2AIOC0IOC1IOC2IOC3IOC4IOC5IOC6IOC7510R4330R5VCC5VVCC3V3330R3LED1330R2LED0VCC3V3LED0LED1LED5VLED3V3 狀態(tài)顯示模塊設(shè)計(jì) 狀態(tài)由 4 個(gè) LED 燈組成，它們包括一個(gè) 5V 電源指示燈，一個(gè) 電源指示燈，兩個(gè)作運(yùn)行和調(diào)試指示燈。 USB 接口模塊設(shè)計(jì) 系統(tǒng)中使用的 USB 口為標(biāo)準(zhǔn) B 型 USB 連接頭，方口中的 1 腳為電源、 2腳為D數(shù)據(jù)線、 3 腳 D+數(shù)據(jù)線、 4 腳為地。 同時(shí)，為系統(tǒng)可以工作于其他頻率模式，特別在電路圖中增加了用戶選用晶振，該晶振為有源晶振，頻率大小可以自己按需 要選定。 具體硬件部分主要由核心處理單元 UF3 UF32 最小系統(tǒng)要求外圍時(shí)鐘、電源、復(fù)位、及調(diào)試接口，并且也引出了豐富的接口資源，可以供多個(gè)外圍器件或設(shè)備與本系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。端點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò) IP FIFO 總線保存在 IQUE 模塊中 。 的 模塊的設(shè)計(jì) 模塊依靠片上 USB 設(shè)備控制器 (UDC20)和 USB 物理層接口 (UPHY)，支持 USB 全速和高速協(xié)議。格式如下： 表 8 位 8 位 SYNC PID PID 事務(wù)處理基本類型及 USB 傳輸類型 在 USB 上的數(shù)據(jù)信息的一次接收或發(fā)送的處理過(guò)程為事務(wù)處理（ Transaction）。 令牌包 在 USB 系統(tǒng)中，只有主機(jī)才發(fā)出令牌包 ，它是事務(wù)處理的第一階段。 包（ Packet）是 USB 系統(tǒng)中信息傳輸?shù)幕?本單元，所有數(shù)據(jù)都是經(jīng)過(guò)打包后在總線上傳輸?shù)摹? 傳輸結(jié)構(gòu) 圖： 通信協(xié)議 USB 事務(wù)處理由一系列具有特定格式的信息包組成。 A 型連接頭 B 型連接頭 1 2 3 4 1 2 4 3 圖 USB A、 B 型接口圖 重慶工商職業(yè)學(xué)院 基于單片機(jī) PC 程控脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 12 USB 信號(hào) 數(shù)據(jù)在 USB 總線上實(shí)際傳輸時(shí)，使用的是 NRZI（反向不歸零）編碼的差分信號(hào)，這種信號(hào)有利于保證數(shù)據(jù)的完整性和消除噪聲干擾。 USB 設(shè)備使用各種描述符來(lái)說(shuō)明 其設(shè)備構(gòu)架，包括設(shè)備描述符、配置描述符、接口描述符、端點(diǎn)描述符 、 字符串描述符 和管道 ，它們通常被保存在 USB 設(shè)備的固件程序中。USB 主機(jī) 分為 3 個(gè)不同的功能模塊：客戶軟件、 USB 系統(tǒng)軟件和 USB 總線接口。在 USB 系統(tǒng)中，要求使用屏蔽的雙絞線。一條 USB 總線上，可達(dá)到的最高傳輸速度等級(jí)由該總線上最慢的 “設(shè)備 ”決定，該設(shè)備包括主機(jī)、 HUB 以及 USB 功能設(shè)備。 第 三代： 最大傳輸速率 5Gbps, 向下兼容 USB USB 接口設(shè)計(jì)必須具備的基礎(chǔ)知識(shí) USB 基本結(jié)構(gòu) USB 是一種支持熱插拔的高速串行傳輸總線，它使用差分信號(hào)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，重慶工商職業(yè)學(xué)院 基于單片機(jī) PC 程控脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 最高速度可達(dá) 480Mb/S。 USB 具有傳輸速度快（ 是 12Mbps， 是 480Mbps, 是 5 Gbps），使用方便，支持熱插拔，連接靈活，獨(dú)立 供電等優(yōu)點(diǎn)，可以連接鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī) 等 。 USB 用一個(gè) 4 針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭，采用菊花鏈形式可以把所有的外設(shè)連接起來(lái)，最多可以連接 127 個(gè)外部設(shè)備，并且不會(huì)損失帶寬。重慶工商職業(yè)學(xué)院 基于單片機(jī) PC 程控脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 第三章 通信接口設(shè)計(jì) 引言 計(jì)算機(jī)總線是計(jì)算機(jī)各部件之間進(jìn)行信息傳輸?shù)墓餐ǖ?，根?jù)信號(hào)類型的不同，微型計(jì)算機(jī)的總線一般分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線 三種 。這樣 PC上傳下來(lái)的數(shù)據(jù)將保存到該 QRAM中， CPU要讀取數(shù)據(jù)，可以直接通過(guò)對(duì) QRAM相應(yīng)地址讀數(shù)據(jù)即可。 PC 客戶軟件 USB 接收模塊 IQUE模塊 電源模塊 時(shí)鐘與復(fù)位模塊 脈沖產(chǎn)生模塊 BNC 輸出 其他引出接口 BDM 調(diào)試模塊 狀態(tài)顯示模塊 USB 驅(qū)動(dòng)程序 主機(jī) USB其他程序與接口 UF32 核心處理模塊 圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 重慶工商職業(yè)學(xué)院 基于單片機(jī) PC 程控脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 8 退出按鈕。本次 PC 端主要模塊即為 VC++圖形界面的設(shè)計(jì)，要求界面包括如下指標(biāo)及參數(shù)的設(shè)定： 設(shè)備打開成功與否，狀態(tài)顯示。 通重慶工商職業(yè)學(xué)院 基于單片機(jī) PC 程控脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7 過(guò) USB 總線以 高速批量傳輸方式，將相應(yīng)參數(shù)信息傳遞給處理板 （ MC9S12UF32單片機(jī)為核心的硬件系統(tǒng) ）， 首先 UF32 接收到上位機(jī)的信息，然后作為脈沖產(chǎn)生模塊的輸入?yún)?shù)，并將這些參數(shù)寫到相應(yīng)寄存器內(nèi)，從而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)波形。 硬件板塊要求小巧而且布局美觀，以達(dá)到便攜式要求。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論 證 系統(tǒng)指標(biāo)分析 本系統(tǒng)可以看作是一個(gè)簡(jiǎn)單的嵌入式設(shè)備，因此 ， 對(duì)系統(tǒng)要完成如下功能： 要求 PC 機(jī)上有較為友好的操作界面（ GUI）。 CPU 可以通過(guò)對(duì) QUE 控制器寄存器的操作實(shí)現(xiàn)對(duì) QRAM 的寫入或者讀出。 QUE控制器有四個(gè)通道，它們可以在單個(gè) IQUE時(shí)鐘周期內(nèi)移動(dòng)一個(gè)字節(jié)或者一個(gè) 16 位字。外部 總線可以在 8 位窄模式下工作， IQUE 模塊控制一條專門的內(nèi)部總線， 使得從存儲(chǔ)接口到 USB 模塊 保持每秒60M 字節(jié)的傳輸率。他們的處理能力都相當(dāng)強(qiáng)， PowerPC 架構(gòu)的處理器如 MPC860 系列，主要應(yīng)用于電信行業(yè)，并成為主流 CPU， MPC500 系列一經(jīng)推出就被汽車行重慶工商職業(yè)學(xué)院 基于單片機(jī) PC 程控脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 業(yè)評(píng)委年度最佳 MCU 產(chǎn)品。 HCS12X 增加了一個(gè)平行的協(xié)處理器 XGATE，它可以在很大程度上解放 CPU，使得其達(dá)到通常只有 32 位 CPU 才能達(dá)到的性能。 其先后推出基于 HC0 HCS0 RS08 核心的新一代 8 位單片機(jī)， 價(jià)格低廉，功能強(qiáng)大。 ? 應(yīng)用領(lǐng)域極廣，尤其在 汽車 、 手機(jī) 領(lǐng)域 。 重慶工商職業(yè)學(xué)院 基于單片機(jī) PC 程控脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 引言 單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī) SCM(single chip microputer)的譯名簡(jiǎn)稱 , 它包括中央處理器 CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串行口和 I/O 等等。 另外，在 某些特殊 工程應(yīng)用中，需要專門配備特殊信號(hào)（如雷達(dá) 等）、 由用戶程序控制、 并能嵌入目標(biāo)系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生單元，而不是一個(gè)單純的實(shí)驗(yàn)設(shè)備型儀器。國(guó)內(nèi)外均有相應(yīng)產(chǎn)品，如 美國(guó) NI 公司就有PCI 總線、 PXI/CPCI 總線的信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)品系列，而國(guó)內(nèi)類似產(chǎn)品尚處于研制初期 。應(yīng)用最廣泛的是 PWM（脈沖寬度調(diào)制）去控制步進(jìn)電機(jī)，完成對(duì)工業(yè)儀器和設(shè)備 的遠(yuǎn)程智能控制。 硬件系統(tǒng)通過(guò) 接口與 PC 機(jī)相連，硬件板上的 UF32 單片機(jī)通過(guò) USB接口模塊和專門用于批量傳輸?shù)募申?duì)列模塊（ IQUE）與主機(jī)通信。 版圖 ..