基于USB接口的数据采集模块的设计与实现Design and Implementation of USB-Based Data Acquisition Module路 永 伸(天津科技大学电子信息与自动化学院，天津300222)摘要文中给出基于USB接口的数据采集模块的设计与实现。硬件设计采用以Adpc831与PDIUSBDI2为主的器件进行硬件设计，采用Windriver开发USB驱动，并用Visual C十十6.0对主机软件中硬件接口操作部分进行动态链接库封装。关键词USB 数据采集Adpc831 PDNSBDI2 Windriver动态链接库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场Wmdriver, and the operation on the hardware interface is packaged into Dynamic Link Libraries场Visual C++6.0. Keywords USB DataA cquisition Adttc831 PDfUSBD12 Windriver0 引言US B总 线 是新一代接口总线，最初推出的目的是为了统一取代PC机的各类外设接口，迄今经历了1.0,1.1与2.0版本3个标准。在国内基于USB总线的相关设计与开发也得到了快速的发展，很多设计者从各自的应用领域，用不同方案设计出了相应的装置[1,2]。数据采集是工业控制中一个普遍而重要的环节，因此开发基于USB接口的数据采集模块具有很强的现实应用意义。虽然 US B总线标准已经发展到2.0版本，但由于工业控制现场干扰信号的情况比较复杂，高速数据传输的可靠性不容易被保证，并且很多场合对数据采集的实时性要求并不高，开发2.0标准产品的成本又较1.1标准产品高，所以笔者认为，在工业控制领域，目前开发基于USB总线1.1标准实现的数据采集模块的实用意义大于相应2.0标准模块。
上传时间： 2013-10-23
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I2C 总线包括了两条串行总线（时钟线SCL 和数据线SDA），通过这两条总线能实现多个芯片之间的通信。在互相连接的芯片中，至少有一个芯片作为总线控制器，而其它芯片则作为从控制器。在本应用说明中，介绍了用Holtek 的八位RISC 结构的单片机作为单总线控制器的软件实现的方法。在本文的示例中，采用了一片EEPROM（型号HT24LC02，2Kbit）作为从控制器参与测试。电路说明：HT24LC02 的A0、A1、A2、VSS、WP 引脚接地，VCC 接+5V，SCL 接PA3，SDA 接PA2使用说明：例程中先向eeprom 中写数据，写完后，再将eeprom 中内容读出来，并将读出数据进行比较，若数据不相等程序跳到fail_out 中；若相等，最后程序跳到ok_end 中。本说明中提供了一个源文件OP_HT24.ASM 和一个包含文件HT24.ASM。在应用时，要将OP_HT24.ASM 文件添加到用户的project 中，并修改HT24.INC 文件中的变量设置，以建立SCL/SDA引脚来与用户的应用电路相匹配。
上传时间： 2013-10-19
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为了满足超声波探伤检测的实时性需求，通过研究超声波探伤的工作原理，提出了基于FPGA芯片的实时信号处理系统实现方案及硬件结构设计，并根据FPGA逻辑结构模型实现了软件系统的模块化设计。根据实验测试及统计数据得出，基于FPGA芯片的信号处理系统提高了探伤检测的准确性与稳定性，满足了探伤过程中B超显示的实时性要求。
上传时间： 2013-10-11
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关于3g无线网优的：WCDMA无线基本原理 课程目标： 掌握3G移动通信的基本概念 掌握3G的标准化过程 掌握WCDMA的基本网络结构以及各网元功能 掌握无线通信原理 掌握WCDMA的关键技术 参考资料： 《3G概述与概况》 《中兴通讯WCDMA基本原理》 《ZXWR RNC（V3.0）技术手册》 《ZXWR NB09技术手册》 第1章 概述 1 1.1 移动通信的发展历程 1 1.1.1 移动通信系统的发展 1 1.1.2 移动通信用户及业务的发展 1 1.2 3G移动通信的概念 2 1.3 为什么要发展第三代移动通信 2 1.4 3G的标准化过程 3 1.4.1 标准组织 3 1.4.2 3G技术标准化 3 1.4.3 第三代的核心网络 4 1.4.4 IMT-2000的频谱分配 6 1.4.5 2G向3G移动通信系统演进 7 1.4.6 WCDMA核心网络结构的演进 11 第2章 WCDMA系统介绍 13 2.1 系统概述 13 2.2 R99网元和接口概述 14 2.2.1 移动交换中心MSC 16 2.2.2 拜访位置寄存器VLR 16 2.2.3 网关GMSC 16 2.2.4 GPRS业务支持节点SGSN 16 2.2.5 网关GPRS支持节点GGSN 17 2.2.6 归属位置寄存器与鉴权中心HLR/AuC 17 2.2.7 移动设备识别寄存器EIR 17 2.3 R4网络结构概述 17 2.3.1 媒体网关MGW 19 2.3.2 传输信令网关T-SGW、漫游信令网关R-SGW 20 2.4 R5网络结构概述 20 2.4.1 媒体网关控制器MGCF 22 2.4.2 呼叫控制网关CSCF 22 2.4.3 会议电话桥分MRF 22 2.4.4 归属用户服务器HSS 22 2.5 UTRAN的一般结构 22 2.5.1 RNC子系统 23 2.5.2 Node B子系统 25 第3章 扩频通信原理 27 3.1 扩频通信简介 27 3.1.1 扩频技术简介 27 3.1.2 扩频技术的现状 27 3.2 扩频通信原理 28 3.2.1 扩频通信的定义 29 3.2.2 扩频通信的理论基础 29 3.2.3 扩频与解扩频过程 30 3.2.4 扩频增益和抗干扰容限 31 3.2.5 扩频通信的主要特点 32 第4章 无线通信基础 35 4.1 移动无线信道的特点 35 4.1.1 概述 35 4.1.2 电磁传播的分析 37 4.2 编码与交织 38 4.2.1 信道编码 39 4.2.2 交织技术 42 4.3 扩频码与扰码 44 4.4 调制 47 第5章 WCDMA关键技术 49 5.1 WCDMA系统的技术特点 49 5.2 功率控制 51 5.2.1 开环功率控制 51 5.2.2 闭环功率控制 52 5.2.3 HSDPA相关的功率控制 55 5.3 RAKE接收 57 5.4 多用户检测 60 5.5 智能天线 62 5.6 分集技术 64 第6章 WCDMA无线资源管理 67 6.1 切换 67 6.1.1 切换概述 67 6.1.2 切换算法 73 6.1.3 基于负荷控制原因触发的切换 73 6.1.4 基于覆盖原因触发的切换 74 6.1.5 基于负荷均衡原因触发的切换 77 6.1.6 基于移动台移动速度的切换 79 6.2 码资源管理 80 6.2.1 上行扰码 80 6.2.2 上行信道化码 83 6.2.3 下行扰码 84 6.2.4 下行信道化码 85 6.3 接纳控制 89 6.4 负荷控制 95 第7章 信道 97 7.1 UTRAN的信道 97 7.1.1 逻辑信道 98 7.1.2 传输信道 99 7.1.3 物理信道 101 7.1.4 信道映射 110 7.2 初始接入过程 111 7.2.1 小区搜索过程 111 7.2.2 初始接入过程 112
上传时间： 2013-11-21
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针对太浦闸监控系统现场控制单元现场总线通信网络存在的问题，根据现场勘测分析，得出可能导致此问题的原因有：网络拓扑结构不合理、总线特性阻抗的连续性不好、系统保护措施不够，提出了采用RS485 集线器来实现星型接法，使网络拓扑结构合理，并通过其光电隔离的防雷的功能，加强系统的保护，同时在总线的终端串接电阻来改善总线特性阻抗的连续性，对原有现场总线通信网络进行改造。改造后系统运行稳定可靠，效果良好。
上传时间： 2013-10-16
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一、传感器的定义信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。传感器系统的原则框图示于图1-1，进入传感器的信号幅度是很小的，而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程，首先要将信号整形成具有最佳特性的波形，有时还需要将信号线性化，该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下，这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号，并输入到微处理器。德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的，即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解，传感器还包含了信号成形器的电路部分。传感器系统的性能主要取决于传感器，传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。有源(a)和无源(b)传感器的信号流程无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象，也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加，其包含的处理过程日益完善。常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟： 光敏传感器——视觉；声敏传感器——听觉；气敏传感器——嗅觉；化学传感器——味觉；压敏、温敏、流体传感器——触觉。与当代的传感器相比，人类的感觉能力好得多，但也有一些传感器比人的感觉功能优越，例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射，感觉不到电磁场、无色无味的气体等。对传感器设定了许多技术要求，有一些是对所有类型传感器都适用的，也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是： 高灵敏度，抗干扰的稳定性(对噪声不敏感)，线性，容易调节(校准简易)，高精度，高可靠性，无迟滞性，工作寿命长(耐用性) ，可重复性，抗老化，高响应速率，抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力 ，选择性，安全性(传感器应是无污染的)，互换性 低成本 ，宽测量范围，小尺寸、重量轻和高强度，宽工作温度范围 。二、传感器的分类可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类：传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。按照其用途，传感器可分类为： 压力敏和力敏传感器 ，位置传感器 ， 液面传感器 能耗传感器 ，速度传感器 ，热敏传感器，加速度传感器，射线辐射传感器 ，振动传感器，湿敏传感器 ，磁敏传感器，气敏传感器，真空度传感器，生物传感器等。以其输出信号为标准可将传感器分为： 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
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电子元器件 任何一个电子电路，都是由电子元器件组合而成。了解常用元器件的性能、型号规格、组成分类及识别方法，用简单测试的方法判断元器件的好坏，是选择、使用电子元器件的基础，是组装、调试电子电路必须具备的技术技能。下面我们首先分别介绍电阻器、电容器、电感器、继电器、晶体管、光电器件、集成电路等元器件的基本知识1 .电阻器电阻器在电路中起限流、分流、降压、分压、负载、匹配等作用。1.1电阻器的分类电阻器按其结构可分为三类，即固定电阻器、可变电阻器(电位器)和敏感电阻器。按组成材料的不同，又可分为炭膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器、热敏电阻器、压敏电阻器等。常用电阻器的外形图如图1.1 1.2 电阻器的参数及标注方法电阻器的参数很多，通常考虑的有标称阻值、额定功率和允许偏差等。（１）、标称阻值和允许误差 电阻器的标称阻值是指电阻器上标出的名义阻值。而实际阻值与标称阻值之间允许的最大偏差范围叫做阻值允许偏差，一般用标称阻值与实际阻值之差除以标称阻值所得的百分数表示，又称阻值误差。普通电阻器阻值误差分三个等级：允许误差小于±5﹪的称Ⅰ级，允许误差小于±１０﹪的称Ⅱ级，允许误差小于±２０﹪的称Ⅲ级。表示电阻器的阻值和误差的方法有两种：一是直标法，二是色标法。直标法是将电阻的阻值直接用数字标注在电阻上；色标法是用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值和误差，其规定如表1.1（a）和（b）。 用色标法表示电阻时，根据阻值的精密情况又分为两种：一是普通型电阻，电阻体上有四条色环，前两条表示数字，第三条表示倍乘，第四条表示误差。二是精密型电阻，电阻体上有五条色环，前三条表示数字，第四条表示倍乘，第五条表示误差。通用电阻器的标称阻值系列如表1.2所示，任何电阻器的标称阻值都应为表1.2所列数值乘以10nΩ，其中n为整数。（2）、电阻器的额定功率 电阻器的额定功率指电阻器在直流或交流电路中，长期连续工作所允许消耗的最大功率。常用的额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W、25W等。电阻器的额定功率有两种表示方法，一是2W以上的电阻，直接用阿拉伯数字标注在电阻体上，二是2W以下的炭膜或金属膜电阻，可以根据其几何尺寸判断其额定功率的大小如表1.3。3 电阻器的简单测试 电阻器的好坏可以用仪表测试，电阻器阻值的大小也可以用有关仪器、仪表测出,测试电阻值通常有两种方法，一是直接测试法，另一种是间接测试法。（1）．直接测试法就是直接用欧姆表、电桥等仪器仪表测出电阻器阻值的方法。通常测试小于1Ω的小电阻时可用单臂电桥，测试1Ω到1MΩ电阻时可用电桥或欧姆表（或万用表），而测试1MΩ以上大电阻时应使用兆欧表。
上传时间： 2013-10-26
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运用低功耗C0rtex-M3微控制器STM32F103VBT6和FPGA芯片设计一种基于CAN总线的运动控制器。介绍系统的体系结构、主要硬件设计和软件结构。利用FPGA高速处理能力实现控制算法，与外界通信采用STM32和CAN总线技术，系统稳定可靠，另外，将设计好的FPGA程序或是C程序进行封装，系统的可移植性强。
上传时间： 2013-10-30
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VxWorks是WindRiver（风河）公司开发的嵌入式实时操作系统（RTOS），由于它的高实时性，所以广泛地应用于军事、工业控制、通信等领域；分析了VxWorks下PCI总线多功能数据采集卡的实现方法；以ADLINK的PCI7396数据采集卡为例，介绍PCI总线设备的配置空间，包括它的结构及访问方法，重点介绍PCI总线设备在VxWorks下驱动程序的开发步骤及编程要点，并对开发过程中的关键部分给予代码说明；在某综合控制系统中，开发的驱动程序运行稳定、可靠。
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第一章 引论 1．1 计算机网络和协议 1．1．1 计算机网络 1．1．2 协 议 1．1．3 计算机网络体系结构 1．2 局域网 1．2．1 概 述 1．2．2 局域网协议 1．3 现场总线 1．3．1 背景和发展 1．3．2 概念和主要特点 1．4 控制器局部网(CAN) 1．4．1 CAN的分层结构 1．4．2 逻辑链路控制(LLC)子层 1．4．3 媒体访问控制(MAC)子层 1．4．4 物理层 第二章 CAN控制器及有关器件
上传时间： 2013-10-12
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