基于USB2.0的远程电路实验数据采集系统设计与实现

本研究论文《基于USB2.0的远程电路实验数据采集系统的研究和设计》由南京理工大学硕士研究生陈爱景撰写，其专业背景是电路与系统。论文探讨的主题是随着现代计算机技术进步和互联网广泛应用背景下，如何利用USB2.0总线的优势来构建高效、便捷的远程数据采集系统。 USB2.0作为一种通用串行总线技术，具有传输速度快、支持热插拔、即插即用、易于扩展及低系统资源占用等特性，成为数据采集系统设计中的重要选择。作者针对传统数据采集控制和传输方式存在的局限性，决定将现场可编程门阵列(FPGA)作为主控制器，并采用USB2.0进行数据传输，以实现高速数据采集与监控。 论文详细介绍了系统的设计过程，分为硬件设计、固件设计、驱动程序设计和界面应用程序设计四个核心部分。硬件设计涵盖了电源电路、信号调理电路、A/D转换电路以及USB2.0接口电路，确保数据的准确采集和传输。固件设计则着重于A/D转换器控制电路和USB2.0接口芯片的定制开发，以适应系统的特定需求。 驱动程序设计部分，作者利用Windows Driver Model (WDM)框架创建了数据采集系统的设备驱动程序，确保系统的兼容性和稳定性。在界面应用程序设计上，通过Visual C++集成开发环境，设计了服务器端和客户端应用程序，通过TCP/IP协议实现实时的远程通信，实现了对现场电路实验数据的远程监控。 论文的核心创新在于，设计出的基于USB2.0的远程电路实验数据采集系统，允许用户在远程的客户端计算机上通过网络对位于现场的服务器进行操作，显著降低了应用成本并提高了数据采集的便利性。此外，论文还强调了关键词如USB2.0、数据采集、固件、WDM以及套接字（socket）在网络通信中的关键作用。 这篇论文不仅深入研究了USB2.0在远程电路实验数据采集系统中的应用，而且提供了实际的设计方法和技术细节，对于推动该领域的发展具有一定的参考价值。