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离心式水泵设计毕业设计 目 录 摘 要 I Abstract II 第一章 绪 论 1 1.1 课题研究的背景及意义 1 1.2 USB简介 1 1.2.1 USB优点 1 1.2.2 国内外应用现状及发展趋势 2 1.3 离心泵测试 3 1.4 虚拟仪器技术及相关知识 4 1.4.1 虚拟仪器简述 4 1.4.2 虚拟仪器的优势 5 1.4.3 虚拟仪器系统的构成 5 1.5 课题研究的主要内容 7 1.6 课题意义 7 第二章 基于USB数据采集系统整体设计 8 2.1 USB数据采集系统的性能指标 8 2.2 USB数据采集系统的硬件构成 8 2.3 USB数据采集系统的软件设计 8 第三章 数据采集系统硬件电路设计 10 3．1 USB2.0 协议 10 3.1.1 USB系统组成 10 3.1.2 USB设备组成 10 3.1.3 USB2.0数据帧 12 3.1.4 USB2.0端点缓冲区 13 3.1.5 USB插头插座 14 3.2主要芯片介绍 14 3.2.1为何选择CY7C68013 14 3.2.2 CY7C68013 芯片简介 16 3.1.3 ADS7825P简介 22 3.2 USB采集系统原理电路设计 24 3.2.1主芯片外围电路设计 24 3.2.2 A/D转换电路设计 25 3.2.3 传感信号处理电路设计 28 3.2.4 电源电路设计 30 3.2.5 EEPROM电路设计 32 第四章 USB数据采集系统软件设计 34 4.1 固件程序开发 34 4.1.1 固件功能及编程 34 4.1.2 列举和重列举 36 4.1.3 USB 描述符 38 4.2 驱动程序开发 40 4.2.1 使用Driver Development Wizard创建INF 文档 40 4.2.2 安装INF文档和USB设备 43 4.2.3 使用VISA Interactive Control测试通讯情况 44 4.3 数据采集程序设计 46 4.4 上位机程序开发 47 第五章 结论与展望 49 参考文献 50 致 谢 51 第一章 绪论 1.1 课题研究的背景及意义 信息技术与电子技术的迅猛发展，使得计算机和外围设备也得到飞速发展和应用，在科学研究领域和许多生产场合中常用到数据采集技术，并且对数据采集的各种要求也越来越高。传统的通信方式由于传输速度慢、抗干扰能力弱、安装麻烦等原因严重阻碍了数据采集设备的发展，新一代通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)具有传输线少、速度快、支持热插拔以及易于扩展等优点，很好的解决了以上问题，因此串行总线技术在计算机系统及通信设备中迅速得到了广泛的应用。 文中分析了USB总线的体系结构和特点，针对传统总线不足之处，在此基础上研究了基于USB的数据采集系统，根据系统应该达到的技术指标，从而确定系统的整体框架和各个部分芯片的选择。[12]。 通常开发USB系统时，先用Windows DDK(设备驱动程序开发包)或第三方开发工具(如Driver Studio)开发USB驱动程序，然后用Visual C++编写DLL(动态连接库)，最后再调用DLL来开发应用程序，这对不熟悉Windows编程的人有一定的难度；而USB应用程序也大都是使用Visual C++来编写的，过程繁琐，调试麻烦，花费的时间也比较长。 美国国家仪器NI(National Instrument)公司开发的LabⅥEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbeneh)语言是一种基于图形程序的编程语言，含有丰富的数据采集、数据信号分析以及控制等子程序，易于调试和维护，且程序编程简单、直观口。可以直接在LabⅥEW环境下通过NI—VISA(Virtual Instrument Software Architeeture，以下简称为“VISA”)开发驱动程序，完全避开了以前开发USB驱动程序的复杂性，大大缩短了开发周期。用它来开发应用程序，把采集来的数据传送到主机上，再通过LabⅥEW的模块实现数据的实时显示、分析和存储。 1.2USB简介 1.2.1USB优点 USB(universalSerialBus)是一种通用串行总线USB是1995年康柏、微软、mM、DEC等公司为解决传统总线不足而推广的一种新型的快速双向同步传输并可热插拔数据传输总线。该总线接口具有以下优点[4]: (l)低成本。为了把外设连接到计算机上，USB提供了一种低成本的解决方案，即所有系统的智能机制都驻留在主机并嵌入芯片组中，方便了外设的制造。 (2)可以热插拔。这就让用户在使用外接设备时，不需要重复“关机将并口或串口电缆接上再开机”这样的动作，而是直接在PC