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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如同今天的许多通用单片机(MCU)已经把USB、CAN和以太网作为标准外设集成在芯片内部一样，越来越多的无线网络芯片和无线网络解决方案也在向集成SoC 方向发展，比如第一代产品，Nordic公司nRF905，Chipcon公司cc1010 他们集成了8051兼容的单片机.这些无线单片机适合一般的点对点和点对多点的私有网络应用，如单一产品的遥控器和抄表装置等。无线通讯技术给智能装置的互连互通提供了便捷的途径，工业无线网络作为面向工业和家庭自动化的网络技术也正在向着智能，标准和节能方向发展。 目前在工业控制和消费电子领域使用的无线网络技术有ZigBee、无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙(Blutooth)、GPRS通用分组无线业务、 ISM、IrDA等， 未来还能有3G、超宽频(UWB)、无线USB、Wimax等。 当然还有大量的私有和专用无线网络在工业控制和消费电子装置中使用，其中ZigBee、GPRS是在目前在国内工业控制中讨论和使用比较多的两种，蓝牙和无线局域网是在消费电子产品如手机、耳机、打印机、照相机和家庭中小企业网络中广泛使用的无线协议(个别工业产品也有应用，如无线视频监控和汽车音响系统)，当然私有无线网络技术和产品在工业也有很多的应用。 ZigBee是一个低功耗、短距离和低速的无线网络技术，工作在2.4GHz国际免执照的频率，在IEEE标准上它和无线局域网、蓝牙同属802家族中的无线个人区域网络， ZigBee是有两部分组成，物理和链路层符合IEEE802.15.4， 网络和应用层符合ZigBee联盟的规范。ZigBee联盟是在2002年成立的非盈利组织，有包括TI、霍尼威尔、华为在内两百多家成员， ZigBee联盟致力推广兼容802.15.4和ZigBee协议的平台， 制定网络层和应用架构的公共规范，希望在楼宇自动化、居家控制、家用电器、工业自动控制和电脑外设等多方面普及ZigBee标准。 GPRS是在现有的GSM 网络发展出来的分组数据承载业务，它工作在标准的GSM频率，由于是一个分组交换系统，它适合工业上的突发，少量的数据传输，还因为GSM网络覆盖广泛，永远在线的特点，GPRS特点适合工业控制中的远程监控和测量系统。在工业控制应用中GPRS 芯片一般是以无线数传模块形式出现的，它通过RS232全双工接口和单片机连接，软件上这些模块都内置了GPRS，PPP和TCP/IP协议，单片机侧通过AT指令集向模块发出测试，连接和数据收发指令，GPRS模块通过中国移动cmnet进入互联网和其他终端或者服务器通讯。目前市场常见的模块有西门子G24TC45、TC35i，飞思卡尔G24，索爱GR47/48， 还有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模块WMP50/100。GPRS模块有区分自带TCP/IP协议和不带协议两种，一般来讲，如果是单片机侧有嵌入式操作系统和TCP/IP协议支持的话或者应用的要求只是收发短信和语音功能的话，可以选择不带协议的模块。 先进的SoC技术正在无线应用领域发挥重要的作用。德州仪器收购了Chipcon公司以后发布的CC2430 是市场上首款SoC的ZigBee单片机， 见图1，它把协议栈z-stack集成在芯片内部的闪存里面， 具有稳定可靠的CC2420收发器，增强性的8051内核，8KRAM，外设有I/O 口，ADC，SPI，UART 和AES128 安全协处理器，三个版本分别是32/64/128K的闪存，以128K为例，扣除基本z-stack协议还有3/4的空间留给应用代码，即使完整的ZigBee协议，还有近1/2的空间留给应用代码，这样的无线单片机除了处理通讯协议外，还可以完成一些监控和显示任务。这样无线单片机都支持通过SPI或者UART与通用单片机或者嵌入式CPU结合。 2008年4月发表CC2480新一代单片ZibBee认证处理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗单片机结合的例子。图1 CC2430应用电路 工业控制领域的另一个芯片巨头——飞思卡尔的单片ZigBee处理器MC1321X的方案也非常类似，集成了HC08单片机核心， 16/32/64K 闪存，外设有GPIO， I2C和ADC， 软件是Beestack 协议，只是最多4K RAM 对于更多的任务显得小了些。但是凭借32位单片机Coldfire和系统软件方面经验和优势， 飞思卡尔在满足用户应用的弹性需求方面作的更有特色，它率先能够提供从低-中-高各个层面的解决方案，见图2。
上传时间： 2013-11-02
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摘要: 串行传输技术具有更高的传输速率和更低的设计成本, 已成为业界首选, 被广泛应用于高速通信领域。提出了一种新的高速串行传输接口的设计方案, 改进了Aurora 协议数据帧格式定义的弊端, 并采用高速串行收发器Rocket I/O, 实现数据率为2.5 Gbps的高速串行传输。关键词: 高速串行传输; Rocket I/O; Aurora 协议 为促使FPGA 芯片与串行传输技术更好地结合以满足市场需求, Xilinx 公司适时推出了内嵌高速串行收发器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升级的小型链路层协议———Aurora 协议。Rocket I/O支持从622 Mbps 至3.125 Gbps的全双工传输速率, 还具有8 B/10 B 编解码、时钟生成及恢复等功能, 可以理想地适用于芯片之间或背板的高速串行数据传输。Aurora 协议是为专有上层协议或行业标准的上层协议提供透明接口的第一款串行互连协议, 可用于高速线性通路之间的点到点串行数据传输, 同时其可扩展的带宽, 为系统设计人员提供了所需要的灵活性[4]。但该协议帧格式的定义存在弊端,会导致系统资源的浪费。本文提出的设计方案可以改进Aurora 协议的固有缺陷,提高系统性能, 实现数据率为2.5 Gbps 的高速串行传输, 具有良好的可行性和广阔的应用前景。
上传时间： 2013-11-06
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针对无线传感器网络的节点能量有限，且在进行信息传输时存在数据冲突、传输延时等问题，提出并设计了基于最大生存周期的无线传感器网络数据融合算法。该算法将整个网络中的节点分成多个簇，并根据节点的传输范围，将每个簇中的节点均匀分布，每个节点根据自己的本地信息和剩余能量选择通信方式向簇头节点传输数据，从而形成传输数据的最短路径；并根据集中式TDMA（时分多址）调度模型，运用基于微粒群的Pareto优化方法，使得网络在完成规定的信息传输时每个节点耗费的平均时隙和平均能耗最优。仿真结果表明，上述算法不但可以最大化网络的生存时间，还可以有效的降低数据融合时间，减少网络延时。
上传时间： 2014-12-29
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对CC1100无线模块的高效使用和安全稳定性问题进行了深入研究，提出了构建基于ARM的CC1100无线服务器的解决方案。建立了服务器架构模型，采用了将CC1100模块作为嵌入式Linux内核级模块的高级策略，开发了CC1100模块的底层内核驱动程序模块，完整实现了服务器的业务逻辑功能，并提供了B/S模式和C/S模式两种友好的上层用户接口。实际应用结果表明，该方案有效地解决了CC1100模块通信过程中的实时性和稳定性等问题，性能优越，用户操作方便。
上传时间： 2013-11-17
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电梯RTU监控系统是采用传感器采集电梯运行数据，以单片机C8051f060作为控制核心，辅之以内置TCP／IP传输协议的GPRS模块GTM900C实现对电梯运行状态的各类数据监测，经由网络传输至数据处理服务器，创建能够实现电梯故障报警、困人救援、日常管理、质量评估、隐患防范等功能的综合性电梯管理平台。文中着重介绍了无线监控网络系统的组成及通信协议的构建，特别是分析了无线通信终端在实时监控中的作用和系统架构。GPRS不仅可以满足RTU监控系统实时性的要求，而且节约成本、可靠性高，并且可以有效地避免通过有线方式传输报警数据带来的多种问题。该系统为无人值守的系统开发提供了许多可借鉴的宝贵经验，具有广阔的发展前景。
上传时间： 2013-11-08
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介绍了远程抄表系统终端的硬件结构与软件流程设计，STC89C52单片机作为主控单元，TC35i作为GSM通信模块，实现电表数据的采集和远程无线传输。该系统具有成本低廉，运行高效可靠的特点，可实现远程抄表要求，解决了人工抄表效率低，准确率低的问题，具有巨大的市场发展潜力。
上传时间： 2013-10-15
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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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TKS仿真器B系列快速入门
上传时间： 2013-10-31
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介绍一种基于ARM微控制器来实现无线分布式的数据传输系统。网络节点硬件主要使用NXP公司的LPC1766作为微控制器、Nordic公司的nRF905作为射频芯片。软件以C语言和汇编语言编制，采用多层次结构设计。由于nRF905芯片的各种优越性，该系统具有较强的抗干扰能力，具有较高的实用价值。
上传时间： 2014-01-26
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