基于USB接口的數據采集模塊的設計與實現Design and Implementation of USB-Based Data Acquisition Module路 永 伸(天津科技大學電子信息與自動化學院，天津300222)摘要文中給出基于USB接口的數據采集模塊的設計與實現。硬件設計采用以Adpc831與PDIUSBDI2為主的器件進行硬件設計，采用Windriver開發USB驅動，并用Visual C十十6.0對主機軟件中硬件接口操作部分進行動態鏈接庫封裝。關鍵詞USB 數據采集Adpc831 PDNSBDI2 Windriver動態鏈接庫Abstract T hed esigna ndim plementaitono fU SB-BasedD ataA cquisiitonM oduleis g iven.Th ec hips oluitonm ainlyw ithA dpc831a ndP DTUSBD12i sused for hardware design. The USB drive is developed場Wmdriver, and the operation on the hardware interface is packaged into Dynamic Link Libraries場Visual C++6.0. Keywords USB DataA cquisition Adttc831 PDfUSBD12 Windriver0 引言US B總 線 是新一代接口總線，最初推出的目的是為了統一取代PC機的各類外設接口，迄今經歷了1.0,1.1與2.0版本3個標準。在國內基于USB總線的相關設計與開發也得到了快速的發展，很多設計者從各自的應用領域，用不同方案設計出了相應的裝置[1,2]。數據采集是工業控制中一個普遍而重要的環節，因此開發基于USB接口的數據采集模塊具有很強的現實應用意義。雖然 US B總線標準已經發展到2.0版本，但由于工業控制現場干擾信號的情況比較復雜，高速數據傳輸的可靠性不容易被保證，并且很多場合對數據采集的實時性要求并不高，開發2.0標準產品的成本又較1.1標準產品高，所以筆者認為，在工業控制領域，目前開發基于USB總線1.1標準實現的數據采集模塊的實用意義大于相應2.0標準模塊。
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微處理器及微型計算機的發展概況 第一代微處理器是以Intel公司1971年推出的4004，4040為代表的四位微處理機。 第二代微處理機（1973年~1977年），典型代表有：Intel 公司的8080、8085；Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。 第三代微處理機 第三代微機是以16位機為代表，基本上是在第二代微機的基礎上發展起來的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎發展起來的；M68000是Motorola公司在M6800 的基礎發展起來的； 第四代微處理機 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU為代表， 第五代微處理機的發展更加迅猛，1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機面世，98年PENTIUM 2又被推向市場。 INTEL CPU 發展歷史Intel第一塊CPU 4004,4位主理器,主頻108kHz,運算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百萬條指令),集成晶體管2,300個,10微米制造工藝,最大尋址內存640 bytes,生產曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主頻5M,運算速度0.37MIPs,集成晶體管6,500個,3微米制造工藝,最大尋址內存64KB,生產曰期1976年 8086,16位主理器,主頻4.77/8/10MHZ,運算速度0.75MIPs,集成晶體管29,000個,3微米制造工藝,最大尋址內存1MB,生產曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主頻25/33/50/66/75/100MHZ,總線頻率33/50/66MHZ,運算速度20~60MIPs,集成晶體管1.2M個,1微米制造工藝,168針PGA,最大尋址內存4GB,緩存8/16/32/64KB,生產曰期1989年4月 Celeron一代, 主頻266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 總線頻率66MHz,0.25微米制造工藝,生產曰期1998年4月) Pentium 4 (478針),至今分為三種核心:Willamette核心(主頻1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工藝),Northwood核心(主頻1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工藝, 二級緩存512K),Prescott核心(主頻2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工藝,1M二級緩存,13條全新指令集SSE3),生產曰期2001年7月. 更大的緩存、更高的頻率、 超級流水線、分支預測、亂序執行超線程技術 微型計算機組成結構單片機簡介單片機即單片機微型計算機，是將計算機主機(CPU、 內存和I/O接口)集成在一小塊硅片上的微型機。 三、計算機編程語言的發展概況 機器語言 機器語言就是0，1碼語言，是計算機唯一能理解并直接執行的語言。匯編語言 用一些助記符號代替用0，1碼描述的某種機器的指令系統，匯編語言就是在此基礎上完善起來的。高級語言 BASIC，PASCAL，C語言等等。用高級語言編寫的程序稱源程序，它們必須通過編譯或解釋，連接等步驟才能被計算機處理。 面向對象語言 C++，Java等編程語言是面向對象的語言。 1.3 微型計算機中信息的表示及運算基礎（一） 十進制ND有十個數碼：0～9，逢十進一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加權展開式以10稱為基數，各位系數為0～9，10i為權。 一般表達式：ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… （二） 二進制NB兩個數碼：0、1, 逢二進一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加權展開式以2為基數，各位系數為0、1， 2i為權。 一般表達式： NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… （三）十六進制NH十六個數碼0～9、A～F，逢十六進一。 例：DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展開式以十六為基數，各位系數為0～9，A～F，16i為權。 一般表達式： NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同進位計數制之間的轉換 （二）二進制與十六進制數之間的轉換 24=16 ，四位二進制數對應一位十六進制數。舉例：（三）十進制數轉換成二、十六進制數整數、小數分別轉換 1.整數轉換法“除基取余”：十進制整數不斷除以轉換進制基數，直至商為0。每除一次取一個余數，從低位排向高位。舉例： 2. 小數轉換法“乘基取整”：用轉換進制的基數乘以小數部分，直至小數為0或達到轉換精度要求的位數。每乘一次取一次整數，從最高位排到最低位。舉例： 三、帶符號數的表示方法 機器數：機器中數的表示形式。真值： 機器數所代表的實際數值。舉例:一個8位機器數與它的真值對應關系如下： 真值： X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機器數：[X1]機= 01010100 [X2]機= 11010100(二)原碼、反碼、補碼最高位為符號位，0表示 “+”，1表示“－”。 數值位與真值數值位相同。 例 8位原碼機器數： 真值： x1 = +1010100B x2 =－ 1010100B 機器數： [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原碼表示簡單直觀,但0的表示不唯一，加減運算復雜。 正數的反碼與原碼表示相同。 負數反碼符號位為 1，數值位為原碼數值各位取反。 例 8位反碼機器數： x= +4： [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4： [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補碼（Two’s Complement）正數的補碼表示與原碼相同。 負數補碼等于2n－abs（x）8位機器數表示的真值四、 二進制編碼例：求十進制數876的BCD碼 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符編碼 美國標準信息交換碼ASCII碼，用于計算 機與計算機、計算機與外設之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國家標準信息交換用漢字編碼”（GB2312-80標準），簡稱國標碼。 用兩個七位二進制數編碼表示一個漢字 例如“巧”字的代碼是39H、41H漢字內碼例如“巧”字的代碼是0B9H、0C1H1·4 運算基礎 一、二進制數的運算加法規則：“逢2進1” 減法規則：“借1當2” 乘法規則：“逢0出0，全1出1”二、二—十進制數的加、減運算 BCD數的運算規則 循十進制數的運算規則“逢10進1”。但計算機在進行這種運算時會出現潛在的錯誤。為了解決BCD數的運算問題，采取調整運算結果的措施：即“加六修正”和“減六修正”例：10001000(BCD)+01101001(BCD) =000101010111(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 ＋ 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 ＋ 0 1 1 0 0 1 1 0 ……調整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 進位 例： 10001000(BCD)－ 01101001(BCD)= 00011001(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 － 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 － 0 1 1 0 ……調整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 帶符號二進制數的運算 1.5 幾個重要的數字邏輯電路編碼器譯碼器計數器微機自動工作的條件程序指令順序存放自動跟蹤指令執行1.6 微機基本結構微機結構各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結構；2、以內存為中心的雙總線結構；3、單總線結構CPU結構管腳特點 1、多功能；2、分時復用內部結構 1、控制; 2、運算; 3、寄存器; 4、地址程序計數器堆棧定義 1、定義；2、管理；3、堆棧形式
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關于3g無線網優的：WCDMA無線基本原理 課程目標： ? 掌握3G移動通信的基本概念 ? 掌握3G的標準化過程 ? 掌握WCDMA的基本網絡結構以及各網元功能 ? 掌握無線通信原理 ? 掌握WCDMA的關鍵技術 參考資料： ? 《3G概述與概況》 ? 《中興通訊WCDMA基本原理》 ? 《ZXWR RNC（V3.0）技術手冊》 ? 《ZXWR NB09技術手冊》 第1章 概述 1 1.1 移動通信的發展歷程 1 1.1.1 移動通信系統的發展 1 1.1.2 移動通信用戶及業務的發展 1 1.2 3G移動通信的概念 2 1.3 為什么要發展第三代移動通信 2 1.4 3G的標準化過程 3 1.4.1 標準組織 3 1.4.2 3G技術標準化 3 1.4.3 第三代的核心網絡 4 1.4.4 IMT-2000的頻譜分配 6 1.4.5 2G向3G移動通信系統演進 7 1.4.6 WCDMA核心網絡結構的演進 11 第2章 WCDMA系統介紹 13 2.1 系統概述 13 2.2 R99網元和接口概述 14 2.2.1 移動交換中心MSC 16 2.2.2 拜訪位置寄存器VLR 16 2.2.3 網關GMSC 16 2.2.4 GPRS業務支持節點SGSN 16 2.2.5 網關GPRS支持節點GGSN 17 2.2.6 歸屬位置寄存器與鑒權中心HLR/AuC 17 2.2.7 移動設備識別寄存器EIR 17 2.3 R4網絡結構概述 17 2.3.1 媒體網關MGW 19 2.3.2 傳輸信令網關T-SGW、漫游信令網關R-SGW 20 2.4 R5網絡結構概述 20 2.4.1 媒體網關控制器MGCF 22 2.4.2 呼叫控制網關CSCF 22 2.4.3 會議電話橋分MRF 22 2.4.4 歸屬用戶服務器HSS 22 2.5 UTRAN的一般結構 22 2.5.1 RNC子系統 23 2.5.2 Node B子系統 25 第3章 擴頻通信原理 27 3.1 擴頻通信簡介 27 3.1.1 擴頻技術簡介 27 3.1.2 擴頻技術的現狀 27 3.2 擴頻通信原理 28 3.2.1 擴頻通信的定義 29 3.2.2 擴頻通信的理論基礎 29 3.2.3 擴頻與解擴頻過程 30 3.2.4 擴頻增益和抗干擾容限 31 3.2.5 擴頻通信的主要特點 32 第4章 無線通信基礎 35 4.1 移動無線信道的特點 35 4.1.1 概述 35 4.1.2 電磁傳播的分析 37 4.2 編碼與交織 38 4.2.1 信道編碼 39 4.2.2 交織技術 42 4.3 擴頻碼與擾碼 44 4.4 調制 47 第5章 WCDMA關鍵技術 49 5.1 WCDMA系統的技術特點 49 5.2 功率控制 51 5.2.1 開環功率控制 51 5.2.2 閉環功率控制 52 5.2.3 HSDPA相關的功率控制 55 5.3 RAKE接收 57 5.4 多用戶檢測 60 5.5 智能天線 62 5.6 分集技術 64 第6章 WCDMA無線資源管理 67 6.1 切換 67 6.1.1 切換概述 67 6.1.2 切換算法 73 6.1.3 基于負荷控制原因觸發的切換 73 6.1.4 基于覆蓋原因觸發的切換 74 6.1.5 基于負荷均衡原因觸發的切換 77 6.1.6 基于移動臺移動速度的切換 79 6.2 碼資源管理 80 6.2.1 上行擾碼 80 6.2.2 上行信道化碼 83 6.2.3 下行擾碼 84 6.2.4 下行信道化碼 85 6.3 接納控制 89 6.4 負荷控制 95 第7章 信道 97 7.1 UTRAN的信道 97 7.1.1 邏輯信道 98 7.1.2 傳輸信道 99 7.1.3 物理信道 101 7.1.4 信道映射 110 7.2 初始接入過程 111 7.2.1 小區搜索過程 111 7.2.2 初始接入過程 112
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電子發燒友網：本資料是關于單片機及接口技術這門課程的期末考試試卷及答案的詳解。 8.當需要從MCS-51單片機程序存儲器取數據時，采用的指令為( )。 a)MOV A, @R1 b)MOVC A, @A + DPTR c)MOVX A, @ R0 d)MOVX A, @ DPTR 二、填空題(每空1分，共30分) 1.一個完整的微機系統由 和 兩大部分組成。 2.8051 的引腳RST是____(IN腳還是OUT腳)，當其端出現____電平時,8051進入復位狀態。8051一直維持這個值，直到RST腳收到____電平，8051才脫離復位狀態，進入程序運行狀態，從ROM H單元開始取指令并翻譯和執行。 3.半導體存儲器分成兩大類 和 ，其中 具有易失性，常用于存儲 。
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