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USB基于接口的温度采集系统毕业论文

2015-08-19 01:21 缩略语表................................................................1
中文摘要................................................................2
ABSTRACT................................................................4
前言和文献回顾..........................................................6
正文...................................................................13
1系统总体设计........................................................13
1.1系统总体设想................................................................................................................13
1.2系统总体框架................................................................................................................13
1.3相关技术背景................................................................................................................14
1.4项目开发环境、开发工具简介....................................................................................14
2温度采集器硬件设计..................................................16
2.1硬件设计思路................................................................................................................16
2.2系统USB控制器选择....................................................................................................16
2.3 PDIUSBD12芯片..........................................................................................................17
2.4硬件设计的实现............................................................................................................21
2.5讨论与分析....................................................................................................................25
2.6小结................................................................................................................................26
3固件程序设计........................................................28 （转载自http://www.ＮＳＥＡＣ.com中国科教评价网）
3.1固件程序的主要工作....................................................................................................28
3.2固件程序设计的目标与思路........................................................................................29
3.3固件程序的结构............................................................................................................29
3.4固件程序的实现............................................................................................................30
3.5讨论与分析....................................................................................................................40
3.6小结................................................................................................................................42
4上位机程序开发......................................................43
4.1驱动程序........................................................................................................................43
4.1.1 WDM驱动程序..........................................................................................................43
4.1.2驱动程序开发工具....................................................................................................47
4.1.3驱动程序的功能模块................................................................................................48
4.1.4驱动程序的实现........................................................................................................49
4.1.5驱动程序的安装及INF文件....................................................................................55
4.2应用程序........................................................................................................................57
4.2.1应用程序与USB设备的通信实现............................................................................58
4.2.2应用程序开发工具分析............................................................................................63
4.2.3应用程序的设计实现................................................................................................64
4.3讨论与分析....................................................................................................................66
4.4小结................................................................................................................................67
总结...................................................................69
参考文献...............................................................70
个人简历...............................................................75
致谢...................................................................76

 

1.1系统总体设想
本课题设计基于AT89C52单片机和PDIUSBD12芯片的温度采集系统，
并以USB接口实现与PC机的通讯，完成基本的温度数据采集、传输和应用
功能。
1.2系统总体框架

系统总体框架由4部分构成：温度采集器、USB接口、上位机驱动程序
和上位机应用程序。温度采集器是一个智能单片机系统，它负责采集温度数
据，并把从上位机发送的数据传输命令从USB接口接收后解析执行，再把数
据值打包后通过USB接口发送到上位机等；USB接口负责把数据转换成US
B协议要求的格式来传输；驱动程序负责在上位机应用程序和温度采集器专
用代码之间的转换，把应用程序的数据通过USB接口发送到温度采集器，并
把温度采集器传来的数据发送给应用程序；应用程序负责把用户的操作命令
通知给驱动程序，并把温度采集器送来的温度数据通过驱动程序的转换显示
给用户，还负责对己存储数据的查询和打印等操作。
1.3相关技术背景
开发一个USB设备，需要的背景知识主要包括四个方面：
（1）对USB规范及其开发技术的深入了解。

（科教范文网 fw.nseac.com编辑发布）

（2）掌握WDM设备驱动程序原理以及其开发技术。
（3）掌握一种USb接口芯片的使用方法及设备固件（Firmware）的编程
方法。
（4）熟悉微控制器系统开发技术。
1.4项目开发环境、开发工具简介
WINDOWS操作系统是目前应用最为广泛的操作系统，在这个操作系统
基础上做项目开发有着非常强大的技术支持。本系统使用WINDOWS2000。
Driverstudio是一套用来简化微软Windows平台下设备驱动程序的开发，
调试和测试的工具包。DriverWorks对于Windows NT下和Windows 98与W
indows 2000共同支持的Win32驱动模型（WDM）设备驱动程序的开发提供
完全的支持[43]。它与微软的visua1 C++紧密的集成，DriverWorks中包含一
个非常完善的源代码生成工具（driverwizard）以及相应的类库和驱动程序样
本，使它可以在C下进行设备驱动程序开发的支持
[44]
。
为了能够有效捕获所有的系统动作和系统消息，选择perisoft软件公司的
Bus Hound软件作为辅助开发工具来监测、分析系统底层信息
[47]
。BuS Hou
nd相当于一个总线分析器，它能够轻松捕获任何IDE、SCSI、USB或139
设备的输入输出信息、协议信息和执行动作信息。它支持从Windows 95到
Windows 64—bit Itanium所有windows操作系统。支持监测包括IDE、USB、ATAPI在内的几乎所有总线信息，是获取底层输入输出信息、调试设备
驱动及破解工程协议的理想工具。
固件程序开发采用伟福仿真器。它支持伟福／KEIL软件双平台；可仿
真89C51、89C52、89S51、89C58等51内核的单片机；真正的集成调试
环境，集成了编辑器、编译器、调试器，用户可自行设置屏幕及文字颜色；
众多强大软硬件调试手段，包括逻辑分析仪、跟踪器、波形发生器、计时器、
数据程序时效分析、事件触发等；支持汇编、C、PL/M源程序混合调试；支
持电子书签，端点管理窗口；支持点屏功能，直接点击屏幕就可以观察变量
的值，方便快捷;功能强大的观察窗口，支持所有数据类型，树状结构显示，
一目了然[45]。

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