USB2.0数据采集系统设计与实现

"本文档是关于本科毕业论文，主题聚焦于基于USB的数据采集系统的研究与设计。论文深入探讨了USB技术在数据采集系统中的应用，特别是USB2.0技术的优势，如支持热插拔、即插即用和高速传输。作者提出了一种利用USB2.0总线技术解决数据采集系统接口问题的方案，并详细阐述了系统的硬件和软件设计。硬件部分涉及到USB2.0控制器CY7C68013和模数转换器MAX125的接口设计，以及电源转换的实现。在软件方面，论文详细介绍了EZ-USB固件编程框架，CY7C68013在GPIF工作模式下的操作，以及USB的WDM功能驱动程序设计。此外，还设计了数据采集和保存的应用程序，具备14位分辨率，单通道250KHz采样频率和30Mbps传输速率，具备热插拔、即插即用和便携性特点。" 基于USB的数据采集系统是一种广泛应用的技术，它整合了传感器技术、信号测量与处理以及微型计算机技术，用于获取、存储、处理和控制信息数据。USB技术，尤其是USB2.0，由于其高速传输能力（480Mbps）和对热插拔及即插即用的支持，成为数据采集系统接口的理想选择。在本论文中，作者首先详细研究了USB的体系结构，这包括USB的拓扑结构、通信协议以及设备分类等基础知识。 硬件设计部分，作者选择了CY7C68013作为USB2.0控制器，它是一款常见的USB接口芯片，支持USB2.0规范，并且内置了通用接口（GPIF）用于与外部设备通信。模数转换器MAX125则用于将模拟信号转化为数字信号，以便于处理器进行处理。论文详细描述了这两者之间的接口设计，以及电源管理的实现，这对于确保系统稳定运行至关重要。 在软件层面，作者深入探讨了EZ-USB固件编程，这是构建USB设备驱动程序的基础。通过理解EZ-USB的固件框架，可以设计出控制CY7C68013在GPIF工作模式下的数据通信流程。此外，USB的Windows驱动模型（WDM）功能驱动程序设计也得到了详尽的解释，这部分是实现系统硬件与用户应用程序之间交互的关键。 最后，论文开发了一个数据采集和保存的应用程序，该程序能够实现高分辨率（14位）和高采样率（250KHz）的数据采集，同时具备30Mbps的传输速率。该系统不仅功能强大，还能实现热插拔和即插即用，极大地提高了数据采集的便利性和效率。 关键词：数据采集、USB2.0、CY7C68013、MAX125、驱动程序。