USB数据采集系统分析论文

USB 数据采集系统分析论文 摘要：已成为 PC 标准的通用串行总线 USB 为多点数据采集提供了很大的便利，利用 USB 可以实现较传统方式更有效、更经济、点数更多的数据采集。本文介绍了如何利用 USB 接口来实现多点数据采集。 关键词：USBRS485 数据采集 在工业生产和科学技术讨论的各行业中，常常利用 PC 或工控机对各种数据进行采集。这其中有很多地方需要对各种数据进行采集，如液位、温度、压力、频率等。现在常用的采集方式是通过数据采集板卡，常用的有 A/D 卡以及 422、485 等总线板卡。采纳板卡不仅安装麻烦、易受机箱内环境的干扰，而且由于受计算机插槽数量和地址、中断资源的限制，不可能挂接很多设备。而通用串行总线（UniversalAerialBus，简称 USB）的出现，很好地解决了以上这些冲突，很容易就能实现低成本、高可靠性、多点的数据采集。 １ USB 简介 USB 是一些 PC 大厂商，如 Microsoft、Intel 等为了解决日益增加的 PC 外设与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而制定的一种串行通信的标准，自 1995 年在 Comdex 上亮相以来至今已广泛地为各 PC 厂家所支持。现在生产的 PC 几乎都配备了 USB 接口，Microsft 的 Windows98、NT 以及 MacOS、Linux、FreeBSD 等流行操作系统都增加了对 USB 的支持。 1.1USB 系统的构成 USB 系统主要由主控制器(HostController)、USBHub 和 USB外设(PeripheralsNode)组成系统拓扑结构，如图１所示。 1.2USB 的主要优点 ·速度快。USB 有高速和低速两种方式，主模式为高速模式，速率为 12Mbps，另外为了适应一些不需要很大吞吐量和很高 实 时 性 的 设 备 ， 如 鼠 标 等 ， USB 还 提 供 低 速 方 式 ， 速 率 为1.5Mb/s。 ·设备安装和配置容易。安装 USB 设备不必再打开机箱，加减已安装过的设备完全不用关闭计算机。所有 USB 设备支持热拔插，系统对其进行自动配置，彻底抛弃了过去的跳线和拨码开关设置。 ·易于扩展。通过使用 Hub 扩展可拨接多达 127 个外设。标准 USB 电缆长度为 3m（5m 低速）。通过 Hub 或中继器可以使外设距离达到 30m。 ·能够采纳总线供电。USB 总线提供最大达 5V 电压、500mA 电流。 ·使用灵活。USB 共有４种传输模式：控制传输(control)、同步传输(Synchronization)、中断传输(interrupt)、批量传输(bulk)，以适应不同设备的需要。 ２采纳...