【正文】 如：溫度，壓力，流量，速度，電壓，電流等。在本課題中既涉及到的單片機對其性能及內(nèi)存無特殊要求，可選最常用的一種，例如AT89C51單片機。系統(tǒng)復(fù)位默認(rèn)為SMOD=0。(6).TI/RI：發(fā)送/接收中斷標(biāo)志位，在前面中斷一章已作介紹。在多機通信中同樣亦要傳輸這一位，并且它代表傳輸?shù)牡刂愤€是數(shù)據(jù)，TB8=0為數(shù)據(jù)，TB8=1時為地址。REN用于控制數(shù)據(jù)接收的允許和禁止，REN=1時允許接收，REN=0時禁止接收。(3).REN：允許接收位多機通信是工作于方式2和方式3。字節(jié)地址為98H，其各位定義如下數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0位名稱SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位地址9FH9EH8DH9CH9BH9AH99H98H表三：(1).SM0、SM1：串行口工作方式選擇位，其定義如下SM0、SM1工作方式功能描述波特率00方式08位移位寄存器Fosc/1201方式110位UART可變10方式211位UARTFosc/64或fosc/3211方式311位UART可變其中fosc為晶振頻率(2).SM2：多機通信控制位它們有相同名字和地址空間，但不會出現(xiàn)沖突。下圖面是一個中斷嵌套流程： 、控制寄存器8051單片機通過引腳RXD（，串行數(shù)據(jù)接收端）和引腳TXD（，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界通訊。中斷優(yōu)先級處理與中斷嵌套：優(yōu)先級的問題發(fā)生在幾個中斷同時產(chǎn)生的情況，或者是已發(fā)生在一個中斷，又有一個中斷產(chǎn)生時的情況。CPU響應(yīng)中斷時，把當(dāng)前下一條指令的地址送入堆棧，根據(jù)中斷標(biāo)記，將中斷入口地址送入PC程序指針，CPU取指令根據(jù)PC中的值，程序就會轉(zhuǎn)到中斷入口處繼續(xù)執(zhí)行。要等整條指令都執(zhí)行完了，才能響應(yīng)中斷。 8051復(fù)位時，IP被請“0” ，5個中斷源都在同一優(yōu)先級，若幾個中斷源同時產(chǎn)生中斷請求，則CPU按照片內(nèi)硬件優(yōu)先級鏈路的順序響應(yīng)中斷,順序如下： 中斷源 外部中斷0（IE0） 高 定時器/計數(shù)器0（TF0） 外部中斷1（IE1） 定時器/計數(shù)器1（TF1） 串行口中斷（RI/TI） 低（二）中斷響應(yīng)過程 中斷響應(yīng)的條件：MCS51工作時，在每個機器周期中都會去查詢一下各個中斷標(biāo)記，在下列三種情況之一時，CPU將封鎖對中斷的響應(yīng)：（1）CPU正在處理一個同級或更高級別的中斷請求。中斷優(yōu)先級寄存器IP8051單片機有高/低優(yōu)先級兩個中斷優(yōu)先級，每個中斷源都可以編程為高優(yōu)先級和低優(yōu)先級。ET1為1允許T1中斷，為0禁止T1中斷。ES:串行口中斷控制位，ES=1允許串行口中斷，ES=0，屏蔽串行口中斷。EA=0，CPU禁止所有中斷RI:串行口接收中斷標(biāo)志,若串行口接收器允許接收,并以方式0工作,每當(dāng)接收到8位數(shù)據(jù)時,RI被置1,若以方式3方式工作，當(dāng)接收到半個停止位時，TI被置1表示串口接收器正向CPU申請中斷。TI:MCS51串行口的發(fā)送中斷標(biāo)志，在串行口以方式0發(fā)送時，發(fā)送完8位數(shù)據(jù)，由硬件置位。SCON是串行口控制寄存器，地址為98H，低二位是串行口的發(fā)送/接收中斷標(biāo)志：IT1=1是邊沿觸發(fā)，IT=0是電平觸發(fā)。（一）MCS51中斷系統(tǒng)的控制寄存器定時器/計數(shù)器控制寄存器TCON（地址是88H，可以按位尋址） D7D6D5D4D3 D2D1D0 TF1TF0IE1IT1IE0IT08051中一共有5個中斷源：兩個外部中斷INT0和INT1，兩個計數(shù)/定時器中斷T1和T2，一個串行口中斷。80C51系列單片機可使用的外部獨立時鐘振蕩器產(chǎn)生時鐘信號。、單片機的時鐘電路與復(fù)位電路（一）時鐘系統(tǒng)的設(shè)計，其片內(nèi)振蕩器與外部諧振電路構(gòu)成了一個并聯(lián)諧振的時鐘振蕩電路。8．位處理器（CPU）：為8位的CPU，且內(nèi)含一個1位CPU(位處理器)不僅可處理字節(jié)數(shù)據(jù)，還可進行位變量的處理。7．特殊功能寄存器（SFR）：共有21個，用于對片內(nèi)各功能模塊進行管理、控制、監(jiān)視。5．串行口：1個全雙工的串行口，具有四種工作方式。3．中斷系統(tǒng)：有5個中斷源，2級中斷優(yōu)先權(quán)。其特點如下：1．?dāng)?shù)據(jù)存儲器（RAM）：片內(nèi)為128個字節(jié)（單元），片外最多可外擴至64K字節(jié)。MCS51系列單片機是Intel公司推出的通用型單片機。P3口（10～17）：P3口同樣是內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，P3口除了作為一般的I/O口使用之外，其還具有特殊功能。P2口（21～28）：它為一個內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，P2口的驅(qū)動能力也為4個LSTTL負(fù)載。PSEN(29)：片外程序存儲器選通信號，低電平有效輸入/輸出口引腳P0、PP2和P3：P0口（39～32）：該端口為漏極開路的8位準(zhǔn)雙向口，負(fù)載能力為8個高LSTTL負(fù)載，它為8位地址線和8位數(shù)據(jù)線的復(fù)用端口。EA/VPP：內(nèi)部和外部程序存儲器選擇線。第二功能是VPD ，即備用電源輸入端。復(fù)位電路，RST/VPD (9)：復(fù)位信號輸入端。 ALE/PROG (30)：地址鎖存控制信號，高電平有效。振蕩電路：單片機是一種時序電路，必須提供脈沖信號才能正常工作，在單片機內(nèi)部已集成了振蕩器。． 51系列單片機簡介、8051簡介MCS51 是由美國INTEL公司生產(chǎn)的一系列單片機的總稱，包括8031，8051，8751，87C589C58032，8052等。 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號示進行本設(shè)計的第一步，所以即顯得格外的重要。第二章 硬件電路的設(shè)計本設(shè)計要涉及大量的電路基礎(chǔ)知識，為更詳細(xì)的介紹本設(shè)計的思想，接下來將介紹有關(guān)電路方面的知識，包括：MCS51系列單片機的介紹，51單片機的通信原理，USB20C的使用說明，模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D0809的介紹，特別是對USB20C，本章對其進行了重點介紹。USB系統(tǒng)驅(qū)動程序采用中斷方式完成軟件的編寫；同時，為了保證程序的模塊化及良好的可移植性，在設(shè)計中采用分層結(jié)構(gòu)進行軟件的編寫。本設(shè)計的硬件連接框圖如下所示：ADC0809AT89C51USB20C模塊個人計算機．軟件設(shè)計：USB接口數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件主要由USB芯片軟件程序，USB系統(tǒng)驅(qū)動程序和計算機應(yīng)用程序三大部分組成。本論文的硬件主要有三部分組成：西安泰達電子公司生產(chǎn)的USB20C模塊，單片機AT89C51及模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC0809。也將促進更高主頻的處理器可以迅速應(yīng)用在移動計算機中，使筆記本電腦于PC的差距進一步縮小。 設(shè)計方案的選擇： USB20C可以作為用戶系統(tǒng)的嵌入式模塊使用，用戶無需深入了解USB的協(xié)議及底層控制操作，就像操作PC總線一樣，通過USB接口實現(xiàn)對用戶系統(tǒng)的控制。VISUAL BASIC 系列軟件是美國MICROSOFT公司推出得，是很好得程序設(shè)計系統(tǒng)。如高時實性的工業(yè)設(shè)備控制，動態(tài)圖象實時傳輸?shù)?。第二種方案是采用西安泰達電子公司生產(chǎn)的USB20C模塊為器件，,可以把相應(yīng)的功能轉(zhuǎn)變成模塊硬件接口上的一系列脈沖和電平,發(fā)送到外圍邏輯,進行指定的數(shù)據(jù)傳輸,從而極大的簡化USB設(shè)備的設(shè)計工作.USB設(shè)備的應(yīng)用目前在國外處于高速發(fā)展階段，在國內(nèi)也已廣泛運用，在USB數(shù)據(jù)采集，USB工業(yè)控制等領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的成果，在現(xiàn)實中等到成功的運用。在國內(nèi)方面：凌陽公司生產(chǎn)的SPCP825A芯片就帶有UART與USB格式轉(zhuǎn)換的功能；南京沁恒電子公司生產(chǎn)的CH34CH37CH375等芯片都是很好的USB接口芯片。采用帶USB接口的單片機，即專用US13控制器芯片。本課題所研究的內(nèi)容就是就是要設(shè)計這樣一個轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)他們之間的相互轉(zhuǎn)換。但是仍然有很多的設(shè)備上面沒有USB接口，而接收的數(shù)據(jù)又以USB的方式出現(xiàn)，那么在數(shù)據(jù)的接收端則要求將USB信號轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的RS232信號以便接收；另一方面也會出現(xiàn)一端以RS232方式通信，而另一端為USB接口。USB通用串行總線將是計算機外設(shè)接口的發(fā)展趨勢，將逐漸取代PC機上的RS232協(xié)議口。關(guān)鍵字： USB 接口技術(shù) AT89C51 數(shù)據(jù)采集和存儲AbstractThe USB universal serial bus usb is outside the puter supposes theconnection the development tendency, its most major characteristic isthe transmission speed quick, namely inserts namely with, is easy toexpand, the use is extremely convenient, by more and more widespreadapplication in industry control and digital equipment. Its connectionway extremely nimble, also may use the serial connection, also may usethe concentrator (HUB) many equipment to connect in, with is togetherconnected with the PC machine USB connection. In addition, it also maydirectly derive the power source from the system, does not need theindependent power supply system. West of the present paper peacefully and undisturbed reached theUSB20C module which the electronic pany produced to design based onthe USB data connection, the data transmission and the memory system,simultaneously used the VB language to carry on the internal proceduredesign. Key Words：USB Connection technology AT89C51……Data acquisition and memory第一章．前言及總體設(shè)計方案的選擇．前言 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和計算機應(yīng)用的普及，計算機的通信問題成了其應(yīng)用的主要問題之一。此外，它還可以從系統(tǒng)中直接汲取電源，無需單獨的供電系統(tǒng)。USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計USB通用串行總線是計算機外設(shè)接口的發(fā)展趨勢，它的最大特點就是傳輸速度快、即插即用、易擴展，使用非常方便，被越來越廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制和數(shù)字設(shè)備中。其連接方式非常靈活，既可使用串行連接，也可使用集線器（HUB）把多個設(shè)備連接在一起，與同PC機的USB接口相連。本論文以西安泰達電子公司生產(chǎn)的USB20C模塊設(shè)計了一個基于USB數(shù)據(jù)接口，數(shù)據(jù)傳輸和存儲的系統(tǒng)，同時采用VB語言進行了內(nèi)部程序的設(shè)計。而現(xiàn)在廣泛使用的USB接口已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、數(shù)字設(shè)備等領(lǐng)域。USB具有速度快，即插即用，易擴展等優(yōu)點，被越來越廣泛的使用。他們都同樣的涉及到USB與RS232的相互轉(zhuǎn)換問題。要實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換，第一種方案是采用普通單片機加專用USB接口芯片。目前國外有很多半導(dǎo)體廠商都設(shè)計生產(chǎn)出自己的USB接口芯片，例如USBN9602 (National Semiconductor公司)、PDIUSBD I2 (Philips公司)和USS820/825 (Lucent公司)；Cygnal公司生產(chǎn)的CP201使用也相當(dāng)方便。這種方案的優(yōu)點是:開發(fā)人員可以利用現(xiàn)有單片機開發(fā)系統(tǒng)開發(fā)外設(shè)應(yīng)用程序，缺點是硬件設(shè)計比較復(fù)雜，調(diào)試麻煩。數(shù)據(jù)傳輸速度高達480MBPS。隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，USB必將在更廣泛的領(lǐng)域得到更深層次得應(yīng)用。我們 將借助它方便，快捷以及功能強大等特點來完成這次畢業(yè)設(shè)計。對于筆記本電腦來說，使用USB接口的意義更加重大，通用的USB接口不僅使筆記本電腦對外的連接變得方便，更可以使筆記本電腦生產(chǎn)廠商不再需要為不同配件在主板上安裝不同的接口，這使主板的線路，組件的數(shù)量以及復(fù)雜程度都有不用程度的消減，從而使系統(tǒng)運行中的散熱問題得到很好的改善。，尤其適合于高速數(shù)據(jù)采集及圖象數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，用于醫(yī)療，地震，振動，監(jiān)控，虛擬儀器，科研實驗室，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，特別是為便攜式筆記本電腦和日益流行的餓掌上電腦數(shù)據(jù)采集提供了極為廣闊的發(fā)展空間。外部模擬信號從ADC0809的8個輸入口進入，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字信號輸出到單片機AT89C51內(nèi)進行信息處理，單片機連接到USB20C模塊上，數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥K上進一步處理，最后連接到個人計算機中。本設(shè)計采用的