(硕士论文)基于USB接口的数据采集系统设计(6)

USB接口

绪论

１绪论

１．１背景介绍

随着计算机的普及，在工业生产中用计算机来控制外设实现在线检测，监测已经成为一种趋势。因此对数据采集的要求日益提高。通用串行总线ＵＳＢ，是一种快速、灵活的总线接口。与其它通用接口比较，ＵＳＢ接口的特点是易于使用，这也是ＵＳＢ的主要设计目标。作为一种高速总线接口，ＵＳＢ适用于多种设备，比如数码相机、ＭＰ３播放机、高速数据采集设备等。易于使用还表现在ＵＳＢ接口支持热插拔，并且所有的配置过程都由系统自动完成，无需用户干预，ＵＳＢｌ．１接口支持１．５Ｍｂ／ｓ（低速）、１２Ｍｂ／ｓ（全速）和

高达４８０Ｍｂ／ｓ（ＵＳＢ２．０规范）的数据传输速率，远高于一般的串行总线接口。ＵＳＢ接口

芯片价格低廉，这大大促进ＵＳＢ设备的开发与应用。所以目前基于ＵＳＢ的数据采集卡已经成为一种流行趋势。但目前让有一些问题尚在研究发展之中，如，高速实时同步数据采

集。１．２

ＵＳＢ简介

ＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａＩ

Ｓｅｒｉａｌ

Ｂｕｓ）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：

（１）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开机时，就可以将ＵＳＢ电缆插上使用。

（３）携带方便。ＵＳＢ设备大多以“小、轻、薄＂见长，对用户来说，同样２０Ｇ的硬盘，ＵＳＢ硬盘比ＩＤＥ硬盘要轻一半的重量，在想要随身携带大量数据时，当然ＵＳＢ设备会是首要之选。

（４）标准统一。大家常见的是ＩＤＥ接口的硬盘，串口的鼠标键盘，并口的打印机扫描仪，可是有了ＵＳＢ之后，这些应用外设统统可以用同样的标准与ＰＣ连接，这时就有了ＵＳＢ硬盘、ＵＳＢ鼠标、ＵＳＢ打印机。

（５）单一连接器类型。ＵＳＢ定义了一种简单的连接器，仅适用一个四芯电缆即可链接任何一个ＵＳＢ设备。

（６）独立供电。ＵＳＢ通过集线器向设备提供电源，当外设的电源要求电压５ｖ电流小于５００ｍＡ时，可以直接从ＵＳＢ总线获取电源，这样ＵＳＢ无需专用电源线，从而降低成本。

（７）错误检测和恢复。ＵＳＢ事务处理包括错误检测机制，他们可以确保数据无错

误发送。

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