摘要：通用串行總線(USB)是一種簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)外圍接口標(biāo)準(zhǔn)。它具有即插即用、擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)，已成為計(jì)算機(jī)必備的一個(gè)接口。本文簡(jiǎn)要介紹USB總線的功能、拓樸結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，并舉例說(shuō)明USB接口的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：通用串行總線USB接口外圍接口標(biāo)準(zhǔn)

一、USB接口背景

在早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上常用串口或并口連接外圍設(shè)備。每個(gè)接口都需要占用計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)資源(如中斷，I/O地址，DMA通道等)。無(wú)論是串口還是并口都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，一個(gè)接口僅支持一個(gè)設(shè)備。因此每添加一個(gè)新的設(shè)備，就需要添加一個(gè)ISA/EISA或PCI卡來(lái)支持，同時(shí)系統(tǒng)需要重新啟動(dòng)才能驅(qū)動(dòng)新的設(shè)備。

USB總線是INTEL、DEC、MICROSOFT、IBM等公司聯(lián)合提出的一種新的串行總線標(biāo)準(zhǔn)，主要用于PC機(jī)與外圍設(shè)備的互聯(lián)。USB總線具有低成本、使用簡(jiǎn)單、支持即插即用、易于擴(kuò)展等特點(diǎn)，已被廣泛地用在PC機(jī)及嵌入式系統(tǒng)上。

二、USB總線優(yōu)缺點(diǎn)

摘要：通用串行總線(USB)是一種簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)外圍接口標(biāo)準(zhǔn)。它具有即插即用、擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)，已成為計(jì)算機(jī)必備的一個(gè)接口。本文簡(jiǎn)要介紹USB總線的功能、拓樸結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，并舉例說(shuō)明USB接口的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：通用串行總線USB接口外圍接口標(biāo)準(zhǔn)

一、USB接口背景

在早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上常用串口或并口連接外圍設(shè)備。每個(gè)接口都需要占用計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)資源(如中斷，I/O地址，DMA通道等)。無(wú)論是串口還是并口都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，一個(gè)接口僅支持一個(gè)設(shè)備。因此每添加一個(gè)新的設(shè)備，就需要添加一個(gè)ISA/EISA或PCI卡來(lái)支持，同時(shí)系統(tǒng)需要重新啟動(dòng)才能驅(qū)動(dòng)新的設(shè)備。

USB總線是INTEL、DEC、MICROSOFT、IBM等公司聯(lián)合提出的一種新的串行總線標(biāo)準(zhǔn)，主要用于PC機(jī)與外圍設(shè)備的互聯(lián)。USB總線具有低成本、使用簡(jiǎn)單、支持即插即用、易于擴(kuò)展等特點(diǎn)，已被廣泛地用在PC機(jī)及嵌入式系統(tǒng)上。

二、USB總線優(yōu)缺點(diǎn)

摘要：已成為PC標(biāo)準(zhǔn)的通用串行總線USB為多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集提供了很大的便利，利用USB可以實(shí)現(xiàn)較傳統(tǒng)方式更有效、更經(jīng)濟(jì)、點(diǎn)數(shù)更多的數(shù)據(jù)采集。本文介紹了如何利用USB接口來(lái)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集。

關(guān)鍵詞：USBRS485數(shù)據(jù)采集

在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)研究的各行業(yè)中，常常利用PC或工控機(jī)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。這其中有很多地方需要對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，如液位、溫度、壓力、頻率等。現(xiàn)在常用的采集方式是通過(guò)數(shù)據(jù)采集板卡，常用的有A/D卡以及422、485等總線板卡。采用板卡不僅安裝麻煩、易受機(jī)箱內(nèi)環(huán)境的干擾，而且由于受計(jì)算機(jī)插槽數(shù)量和地址、中斷資源的限制，不可能掛接很多設(shè)備。而通用串行總線（UniversalAerialBus，簡(jiǎn)稱USB）的出現(xiàn)，很好地解決了以上這些沖突，很容易就能實(shí)現(xiàn)低成本、高可靠性、多點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。

1USB簡(jiǎn)介

USB是一些PC大廠商，如Microsoft、Intel等為了解決日益增加的PC外設(shè)與有限的主板插槽和端口之間的矛盾而制定的一種串行通信的標(biāo)準(zhǔn)，自1995年在Comdex上亮相以來(lái)至今已廣泛地為各PC廠家所支持。現(xiàn)在生產(chǎn)的PC幾乎都配備了USB接口，Microsft的Windows98、NT以及MacOS、Linux、FreeBSD等流行操作系統(tǒng)都增加了對(duì)USB的支持。

1.1USB系統(tǒng)的構(gòu)成

摘要：通用串行總線(USB)是一種簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)外圍接口標(biāo)準(zhǔn)。它具有即插即用、擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)，已成為計(jì)算機(jī)必備的一個(gè)接口。本文簡(jiǎn)要介紹USB總線的功能、拓樸結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，并舉例說(shuō)明USB接口的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：通用串行總線USB接口外圍接口標(biāo)準(zhǔn)

一、USB接口背景

在早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上常用串口或并口連接外圍設(shè)備。每個(gè)接口都需要占用計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)資源(如中斷，I/O地址，DMA通道等)。無(wú)論是串口還是并口都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，一個(gè)接口僅支持一個(gè)設(shè)備。因此每添加一個(gè)新的設(shè)備，就需要添加一個(gè)ISA/EISA或PCI卡來(lái)支持，同時(shí)系統(tǒng)需要重新啟動(dòng)才能驅(qū)動(dòng)新的設(shè)備。

USB總線是INTEL、DEC、MICROSOFT、IBM等公司聯(lián)合提出的一種新的串行總線標(biāo)準(zhǔn)，主要用于PC機(jī)與外圍設(shè)備的互聯(lián)。USB總線具有低成本、使用簡(jiǎn)單、支持即插即用、易于擴(kuò)展等特點(diǎn)，已被廣泛地用在PC機(jī)及嵌入式系統(tǒng)上。

二、USB總線優(yōu)缺點(diǎn)

摘要：已成為PC標(biāo)準(zhǔn)的通用串行總線USB為多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集提供了很大的便利，利用USB可以實(shí)現(xiàn)較傳統(tǒng)方式更有效、更經(jīng)濟(jì)、點(diǎn)數(shù)更多的數(shù)據(jù)采集。本文介紹了如何利用USB接口來(lái)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集。

關(guān)鍵詞：USBRS485數(shù)據(jù)采集

在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)研究的各行業(yè)中，常常利用PC或工控機(jī)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。這其中有很多地方需要對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，如液位、溫度、壓力、頻率等。現(xiàn)在常用的采集方式是通過(guò)數(shù)據(jù)采集板卡，常用的有A/D卡以及422、485等總線板卡。采用板卡不僅安裝麻煩、易受機(jī)箱內(nèi)環(huán)境的干擾，而且由于受計(jì)算機(jī)插槽數(shù)量和地址、中斷資源的限制，不可能掛接很多設(shè)備。而通用串行總線（UniversalAerialBus，簡(jiǎn)稱USB）的出現(xiàn)，很好地解決了以上這些沖突，很容易就能實(shí)現(xiàn)低成本、高可靠性、多點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。

1USB簡(jiǎn)介

USB是一些PC大廠商，如Microsoft、Intel等為了解決日益增加的PC外設(shè)與有限的主板插槽和端口之間的矛盾而制定的一種串行通信的標(biāo)準(zhǔn)，自1995年在Comdex上亮相以來(lái)至今已廣泛地為各PC廠家所支持。現(xiàn)在生產(chǎn)的PC幾乎都配備了USB接口，Microsft的Windows98、NT以及MacOS、Linux、FreeBSD等流行操作系統(tǒng)都增加了對(duì)USB的支持。

1.1USB系統(tǒng)的構(gòu)成

USB,全稱是UniversalSerialBus（通用串行總線），它是在1994年底由康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯(lián)合制訂的，USB接口經(jīng)歷了六年的發(fā)展，現(xiàn)在USB已經(jīng)發(fā)展到了2.0版本。USB2.0協(xié)議支持現(xiàn)存的所有USB設(shè)備，既可以把USB1.1設(shè)備插入U(xiǎn)SB1.1的PC機(jī)接口，并且在電氣上兼容USB1.1的連接線。

1、USB總線特點(diǎn)

(1)數(shù)據(jù)傳輸速率高

(2)數(shù)據(jù)傳輸可靠

(3)同時(shí)掛接多個(gè)USB設(shè)備

(4)USB接口能為設(shè)備供電

摘要：已成為PC標(biāo)準(zhǔn)的通用串行總線USB為多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集提供了很大的便利，利用USB可以實(shí)現(xiàn)較傳統(tǒng)方式更有效、更經(jīng)濟(jì)、點(diǎn)數(shù)更多的數(shù)據(jù)采集。本文介紹了如何利用USB接口來(lái)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集。

關(guān)鍵詞：USBRS485數(shù)據(jù)采集

在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)研究的各行業(yè)中，常常利用PC或工控機(jī)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。這其中有很多地方需要對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，如液位、溫度、壓力、頻率等。現(xiàn)在常用的采集方式是通過(guò)數(shù)據(jù)采集板卡，常用的有A/D卡以及422、485等總線板卡。采用板卡不僅安裝麻煩、易受機(jī)箱內(nèi)環(huán)境的干擾，而且由于受計(jì)算機(jī)插槽數(shù)量和地址、中斷資源的限制，不可能掛接很多設(shè)備。而通用串行總線（UniversalAerialBus，簡(jiǎn)稱USB）的出現(xiàn)，很好地解決了以上這些沖突，很容易就能實(shí)現(xiàn)低成本、高可靠性、多點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。

1USB簡(jiǎn)介

USB是一些PC大廠商，如Microsoft、Intel等為了解決日益增加的PC外設(shè)與有限的主板插槽和端口之間的矛盾而制定的一種串行通信的標(biāo)準(zhǔn)，自1995年在Comdex上亮相以來(lái)至今已廣泛地為各PC廠家所支持。現(xiàn)在生產(chǎn)的PC幾乎都配備了USB接口，Microsft的Windows98、NT以及MacOS、Linux、FreeBSD等流行操作系統(tǒng)都增加了對(duì)USB的支持。

1.1USB系統(tǒng)的構(gòu)成

摘要：討論了串行總線（USB）技術(shù)應(yīng)用于便攜式多道γ能譜儀的可行性，并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件、固件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以及應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法，最后給出了其性能測(cè)試結(jié)果。

關(guān)鍵詞：USBγ能譜數(shù)據(jù)采集WDM

野外地面γ能譜測(cè)量技術(shù)主要研究地殼巖石土壤中產(chǎn)生的能量范圍約為30keV～3000keV的γ射線，這里面包含著軸、鉀等天然放射性核元素信息、核工程活動(dòng)產(chǎn)生的大量人工放射性核元素信息以及γ射線與地殼相互作用產(chǎn)生的相關(guān)信息。而用于獲取和處理γ能譜數(shù)據(jù)的多道γ能譜儀是重要的研究課題，其功能是把從γ射線探測(cè)器得到的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為X-Y軸的能譜形式并顯示出來(lái)（X軸代表能量，Y軸代表脈沖計(jì)數(shù)）。

傳統(tǒng)的多道γ能譜儀一般采用NIM（NuclearInstrumentModule）插件的標(biāo)準(zhǔn)模式。但其存在體積龐大、抗干擾能力差等缺點(diǎn)，不適合于野外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。為適應(yīng)多道γ能譜儀智能化、微機(jī)化、便攜化的實(shí)際需要，本設(shè)計(jì)采用筆記本電腦作為γ能譜儀的上位機(jī)。常用接口方式主要有RS-232C串口、紅外線端口、EPP并口、USB、1394、Ethernet等。這幾種接口方式的特點(diǎn)比較如表1所示。

表1接口方式特點(diǎn)比較

方式長(zhǎng)度（m）速度（b/s）主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)

摘要：介紹低功非法收入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的USB通信接口設(shè)計(jì)方法。該設(shè)計(jì)以超低功耗單片機(jī)MSP430F13X為主控制芯片，為主控制芯片，連接Cygnal公司的UART轉(zhuǎn)USB芯片CP2101，實(shí)現(xiàn)低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的USB接口設(shè)計(jì)。在IAREmbeddedWorkbench集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和VC++環(huán)境中，編輯單片機(jī)與主機(jī)的通信協(xié)議。該設(shè)計(jì)具有超低功耗、高集成度和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，適于便攜式電子設(shè)備的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：超低功耗MSP430數(shù)據(jù)采集USB接口設(shè)計(jì)

引言

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的最小功耗是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的普通取向，也是綠色電子的基本要求。采有最小功耗設(shè)計(jì)方法既能減少電子設(shè)備的使用功耗，又能減少備用狀態(tài)下的功率消耗。在節(jié)省能源的同時(shí)還有利于減少電磁污染，有利于電子系統(tǒng)向便攜式方向發(fā)展，有助于提高系統(tǒng)的可靠性。

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究對(duì)數(shù)據(jù)采集的要求日益提高。在許多場(chǎng)合要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)向便攜化方向發(fā)展，要求系統(tǒng)具有體積小、功耗低、傳輸速率快、使用方便靈活等特點(diǎn)。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，如何節(jié)省電能以使系統(tǒng)工作時(shí)間更長(zhǎng)，如何通信才能使系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速度更快，已經(jīng)成為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須加以考慮的主要內(nèi)容。

微控制器MSP430的超低功耗技術(shù)在眾多單片機(jī)中獨(dú)樹(shù)一幟，同時(shí)它具有集成高度等特點(diǎn)，因此，選用該控制器作為系統(tǒng)的主控制器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和Flash存儲(chǔ)等功能。此外，USB端口與以往的普通端口（串口與并口）相比具有傳輸速度快、功耗低、支持即插即用、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；因此在通信設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合UART轉(zhuǎn)USB芯片CP2101以實(shí)現(xiàn)USB接口通信。上述設(shè)計(jì)既利用了MSP430的超低功耗特性，又利用了CP2101設(shè)計(jì)USB接口的簡(jiǎn)便性，設(shè)計(jì)得到的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)便攜化、低功耗、使用方便等目標(biāo)。

摘要：給出一種基于CH371實(shí)用USB接口的硬件設(shè)計(jì)與軟件實(shí)現(xiàn)。該USB接口具有硬件接口簡(jiǎn)單、軟件編制容易、勿需了解任何USB協(xié)議或固件程序甚至驅(qū)動(dòng)程序等特點(diǎn)，是一種非常適用于工程應(yīng)用的USB接口。

關(guān)鍵詞：CH371USB接口AT89C52

通用串行總線USB（UniversalSerialBus）是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、NerthernTelecom七家世界著名的計(jì)算機(jī)和通信公司共同推出的新一代總線接口標(biāo)準(zhǔn)。作為一種PC機(jī)與外設(shè)之間的高速通信接口，USB具有連接靈活、可熱插拔、一種接口適合多種設(shè)備、速度高（USB1.1協(xié)議支持12Mb/s,USB2.0協(xié)議支持480Mb/s）、自動(dòng)配置、無(wú)需定位及運(yùn)行安裝程序、可為外設(shè)提供電源、低功耗、低成本、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，因而在數(shù)碼相機(jī)、便攜式儀器、便攜式存儲(chǔ)設(shè)備等產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。

但是，USB接口的開(kāi)發(fā)一般要求設(shè)計(jì)人員對(duì)USB的標(biāo)準(zhǔn)、Firmware(固件)編程及驅(qū)動(dòng)程序的編寫等有較深入的理解，因此限制了一般的硬件工程師對(duì)USB接口產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)使用。我們?cè)诒銛y式無(wú)線抄表系統(tǒng)中使用的USB接口芯片CH371，使用簡(jiǎn)單、性能卓越，價(jià)格低廉，只要熟悉單片機(jī)編程及簡(jiǎn)單的VB或VC應(yīng)用程序編程，一般的硬件工程師在極短的周期內(nèi)就能很容易地開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的USB產(chǎn)品。

1USB總線的通用接口芯片CH371簡(jiǎn)介

CH371是一個(gè)USB總線的通用接口芯片，如圖1所示。在本地端，CH371具有8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出，可以方便地掛接到單片機(jī)、DSP等控制器的系統(tǒng)總線上。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CH371的配套軟件提供了簡(jiǎn)潔易用的操作接口，與本地端的單片機(jī)通信就如讀寫硬盤中的文件。CH371屏蔽了USB通信中的所有協(xié)議，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用層與本地端控制器之間提供端對(duì)端的連接。使用CH371，不需要了解任何USB協(xié)議或者固件程序，甚至驅(qū)動(dòng)程序，就可以輕松地將并口、串口的產(chǎn)品升級(jí)到USB接口。它具有以下特點(diǎn)：