智能仪器的专用USB接口模块设计
USB光隔离开关量输入输出模块
USB7408（N）光隔离开关量输入输出模块1.概述：USB7408（N）模入接口模块适用于提供了 USB接口的PC系列微机，具有真正的热插拔、即插即用（PnP）功能。
其操作系统可选用目前流行的Windows系列、高稳定性的Unix等多种操作系统以及专业数据采集分析系统LabVIEW等软件环境。
在硬件的安装上非常简单，使用时只需将USB7408（N）的USB 接口插入计算机内任何一个USB接口插座中，信号电缆从模块提供的接口直接接入。
为方便我公司原有用户对产品的升级换代，开关量输入输出模块的输入输出插座引线定义与PC-6408、PCI8408几乎完全一样。
本模块适用于各种开关信号的自动控制以及计算机同数字仪器的接口。
考虑到在开关量的输出中“开 /关”瞬态对计算机干扰十分强烈及现场强电的干扰，本模块采用了光电隔离技术，使计算机与现场信号之间全部隔离，提高了计算机与本模块在工作中的抗干扰能力和抗损毁能力。
本模块上的开关量输入为16路，输出为16路，采用两组分别共地方式。
输出部分可与我公司研制的 PS-002继电器接口板直接配套使用。
USB7408N是USB7408的升级产品，外部接线与USB7408完全相同，只是函数名称有略微的区别，老的用户只需将原来的函数USB7408DI、USB7408DO换为对应的USB7408NDI、USB7408NDO即可。
2.主要技术指标：2.1USB指标2.1.1处理器芯片：CY7C68013A2.1.2通讯方式：USB接口2.1.3通讯距离：小于5米2.1.4通讯协议：USB2.02.1.5通讯最大速率：1M Byte /秒，即8M bps的波特率2.2输入输出信号2.2.1输入路数及电气连接方式：16路共地（共阴）方式。
2.2.2输入信号电平范围：TTL〜48V （默认5V输入）。
2.2.3输入信号电流消耗：三5mA/每路2.2.4输出路数及电气连接方式：16路共源（共阳）方式。
智能USB充电系统设计
•
哇哦！一个带“HCA” 的UCS1002就能为一 大堆手机充电了？
15
BC1.2 DCP标准
• DCP是Dedicated Charging Port（专用充电端口）的缩写。1.5A左右的充电需 要握手程序。
7) Downstream Device measures VBUS V vs I 9) Downstream Device charging
VBUS (A)
VS VBUS
ENB Discharge Logic
DC Response Voltage
applied to DP
Emulation Block Logic DP DM
DC Response Voltage applied to DM
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枚举和USB通信的工作原理
UCS1002包含一个USB高速开关，此开关将下游设备与 USB主机上游连接。UCS1002可使用以下三种配置进行 USB通信。
NEW
DCP and YD/T1591 RIM, Blackberry, Apple low watt (0.5A), LG, older Cell Phones, Samsung, etc. Blackberry, older Cell Phones Galaxy Tablets
Apple 5W (1.0A charger)
DP to upstream Host
DP
DM
DM to upstream Host
带USB接口的B超诊断仪的设计与实现
生 产 的 Ｔ Ｃ ５ Ｏ 它 是 ８ 直 接 比较 式 的 高速 ＡＤ 转 换 器 。采 用 Ｌ ５ ｌ， 位 Ｃ Ｍ０ Ｓ工艺 ，其 采样 转换 速度 最 高可 达 ２Ｍｓ ｓ测 量范 围 为 Ｏ～ ０ ｐ． ２ ， ５ 工 作 电压 下仅 消耗 １Ｏ Ｖ在 Ｖ ３ｍｗ 。 图 ２为 Ｄ Ｃ 板硬 件 原理 图。在 图 ２中。 图形 ＲＡ 用于储 存 Ｓ Ｍ
或硬 件
图 ３ 软件 流程 图
３２ Ｐ 。 Ｃ机驱动编程与应用程序开发
ＷＤＭ（ ｎ ｏ ｉｅ ｄ １作 为微 软 最新 的 驱动 程 序模 Ｗｉｄ ｗｓＤｒ ｒＭｏ ａ ｖ ） 型 ， 以 Ｗｉｄ ｗｓ Ｔ ． ｎｏ Ｎ ４ ０的内部 结构 为 础 ，同时 引入 Ｗｉ９ ｎ ｘ的 即 插 即用 （ ＮＰ 、支持 电源 管 理等 特 性 。能 运 行在 多种 Ｗｉｄ ｗ Ｐ ） ｎｏ ｓ
Ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ软 件 ，在 原理 图 模 式下 ．可 以方 便 的 完成 复 杂逻 辑 设 ｏ ｎ ａｉ ｏ 计。 图 ３为软件 流程 图。
交 替进 行读 写 ，并 在 图像 存储 器 前 后 设置 串 ， 和 并 ／ 并 串转 换 器 ， 使这 一 问题得 以解 决 图 中虚线 部 分 所示 为与 ＤＳ Ｃ板 相关 的信 号
进 行诊 断。
普通 Ｂ 超诊断 仪 由于配置 的 ＭＣＵ 能 力有限 ，无法 满足 临床应
用 中对超 声图像 存储 、处 理等 方面的 要求 。 而国外进 口的高档 Ｂ超 机虽 然功 能较强 ，但价 格 昂贵。 目前 ，借助 Ｐ 机提 高 Ｂ超诊 断系 Ｃ
USB接口技术及电路设计分析
USB接口技术及电路设计分析USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）接口技术是一种用于连接计算机与外部设备的通信接口标准。
USB接口技术已经成为现代计算机及相关设备的主要接口之一，广泛应用于各种设备，包括鼠标、键盘、打印机、摄像头、存储设备等。
本文将对USB接口技术及其电路设计进行分析，主要包括接口规范、传输速度、电路设计等内容。
一、USB接口规范USB接口技术的发展离不开其规范的标准化。
USB接口规范由USB Implementers Forum（USB实施者论坛）制定，目前最新的USB规范版本为USB 3.2、USB规范定义了USB接口的物理连接、信号传输方式、电气特性等方面的要求，确保了不同厂商的设备能够互相兼容。
二、传输速度USB接口技术支持多种传输速率，包括低速（1.5 Mbps）、全速（12 Mbps）、高速（480 Mbps）和超高速（5 Gbps及更高）。
不同的设备根据其传输需求可以选择不同的速率。
此外，USB 3.0引入了新的SuperSpeed+规范，提供了超高速传输速率，可达到10 Gbps的传输速度。
三、电路设计1.PHY芯片：USB接口电路设计的核心是PHY芯片（物理层接口芯片），其功能是负责将上层协议层的数据转换为物理层信号，并与外部设备进行通信。
PHY芯片一般包括时钟管理、数据缓冲、电压转换、信号解调等功能模块。
B控制器：USB接口电路设计中的另一个重要组成部分是USB控制器。
USB控制器主要负责管理和控制USB接口的插拔检测、数据传输、电源管理等功能。
USB控制器可以是在主处理器上实现的软件控制器，也可以是独立的硬件控制器。
3.电源管理：USB接口电路设计中的一个重要考虑因素是电源管理。
USB接口可以通过提供电源来为外部设备供电，也可以通过从外部设备接收电源来为设备充电。
为了保证电源的稳定性和可靠性，电路设计中通常需要考虑电源隔离、电源过载保护、稳压电路等。
单片机中的USB接口设计原理及应用分析
单片机中的USB接口设计原理及应用分析USB（Universal Serial Bus）是一种用于电脑与外围设备之间进行通信和数据传输的标准接口。
它具有简化连接过程、高速传输能力和广泛的应用范围等优点，因此在现代电子设备中得到了广泛应用。
本文将介绍单片机中的USB接口设计原理及其应用分析。
一、USB接口设计原理1.1 USB接口的基本原理USB接口由主机（Host）和设备（Device）组成。
主机负责控制和管理通信过程，而设备则执行主机的指令。
USB接口采用了一种主从式架构，主机为USB控制器，设备为USB设备。
数据通过USB总线进行传输。
1.2 USB接口的硬件设计USB接口的硬件设计主要包括物理层和电气层。
物理层主要涉及连接器的设计和布线，电气层则规定了电压、电流和信号传输的规范。
物理层设计包括USB连接器的选型和布线方式。
USB接口常用的连接器有A 型、B型、C型等。
布线方式主要包括了信号线的长度控制和阻抗匹配等。
在布线中要尽量避免串扰和干扰，以保证数据的完整性和可靠性。
电气层设计包括了供电电源的选择和数据信号的传输规范。
USB接口规定了数据传输的速率和电平，一般有低速、全速、高速和超速四种传输速率。
同时还规定了电压和电流的规范，以及USB总线上的阻抗等。
1.3 USB接口的协议设计USB接口通信采用了一种特定的协议，包括传输层和报文层。
传输层负责数据的传输和流控，报文层则负责数据的封装和解封装。
传输层设计了数据的传输方式，包括同步传输和异步传输。
同步传输适用于大容量的数据传输，而异步传输适用于低速的数据传输。
流控机制可以控制数据的传输速率，以避免数据的丢失和错误。
报文层设计了数据的封装和解封装方式，包括数据的格式和差错检测。
USB接口规定了数据的格式和帧结构，以在有效载荷中传输数据。
同时还采用了差错检测机制，以保证数据的完整性。
二、USB接口的应用分析2.1 USB接口在嵌入式系统中的应用USB接口在嵌入式系统中得到了广泛的应用，例如智能家居、工业控制、智能穿戴设备等。
基于CY7C68013A的USB接口系统设计
1 芯片简介
本系统 USB 设备接口芯片选择 Cypress 公司 EZ U SB FX2 系列中的 C Y7C68013A - 128A XC ,该芯片包含 一个 8051 处理器 、一个串行接口引擎 ( SIE) 、一个 U SB 收 发器 、8 kB 片上 RAM 、512 字节 Scratch RAM 、4 kB 的 FIFO 存储器以及一个通用可编程接口 ( GPIF) [1] 。它是
一个全面集成的解决方案 ,占用更少的电路板空间 ,并能 够缩短开发时间 。
该芯片支持 12 Mb/ s 的全速速率和 480 Mb/ s 的高速 传输速率 ,可以使用控制传输 、批量传输 、中断传输 、同步 传输等 4 种传输速率 ,完全适用于 U SB2. 0 ,并且向下兼容 U SB1. 1 。
2. 1 存储器电路 存储器 采 用 C Y7C199 - 15VC , 该 芯 片 是 32 K ×8
Static RAM ,具有很高的速率 ,可以配合 68013 芯片进行 高速数据交换 。该芯片扩展容易 ,具有 15 位地址线 ,接 C Y7C68013A 的 A0 - A14 ;C Y7C199 具有 8 位数据线 ,接 C Y7C68013A 的 D0 - D7 ;另外 ,68013 的地址线 A15 经过 反相后接 C Y7C199 的片选线 CE# ,68013 的 WR # 引脚接 C Y7C199 的写信号线 WE# ,68013 的读信号线 RD # 和片 外存储器读信号线 PSEN # 相与后接 C Y7C199 的输出使 能信号线 O E# ,这样设计的好处是 ,C Y7C199 既能当数据 存储器使用 ,也能当程序存储器使用 。
计算机应用
文章编号 :1002 - 6886 (2008) 01 - 0077 - 03
usb hub电路设计要点
USB Hub的电路设计要点主要包括以下几个方面：USB接口设计：USB Hub需要至少一个USB接口用于连接计算机，同时还需要多个USB接口用于连接USB设备。
USB接口的设计需要符合USB标准，包括电气特性、信号传输、接口形状等。
USB控制器选择：USB控制器是USB Hub的核心部件，负责控制USB数据的传输和管理USB设备。
USB控制器的选择需要考虑其性能、兼容性和稳定性等因素。
集线器设计：集线器是USB Hub内部用于连接多个USB设备的部件。
集线器的设计需要考虑其带宽、延迟和稳定性等因素。
电源管理设计：USB Hub需要提供稳定的电源供应，同时还需要支持USB设备的电源管理。
电源管理的设计需要考虑功率消耗、电源稳定性和保护等因素。
数据传输速率：根据不同的USB标准，如USB 2.0和USB 3.0，数据传输速率会有所不同。
在设计USB Hub时，需要考虑所需的数据传输速率，并选择合适的芯片和接口。
电磁兼容性（EMC）：在电路设计中，需要考虑电磁兼容性（EMC）问题，以确保设备在电磁环境中能够正常工作，并且不会对其他设备产生干扰。
信号完整性（SI）：对于高速信号传输，需要考虑信号完整性（SI）问题，以确保信号在传输过程中不会失真或衰减。
热设计：在多设备连接的情况下，USB Hub可能会产生较大的热量。
因此，需要进行热设计，以确保设备不会过热并保持稳定运行。
安全设计：在电路设计中，还需要考虑安全问题，如过流保护、过压保护和短路保护等，以确保设备和人员安全。
总之，USB Hub的电路设计需要考虑多个方面的问题，包括接口设计、控制器选择、集线器设计、电源管理设计、数据传输速率、电磁兼容性、信号完整性、热设计和安全设计等。
只有综合考虑这些因素，才能设计出稳定、高效的USB Hub。
浅谈USB接口技术在智能仪表中的应用
收稿日期:2005-11-10作者简介武 珂(),女,河南郑州人,助理工程师,3年毕业于华中科技大学计算机控制与管理专业,现从事供电管理工作。
浅谈USB 接口技术在智能仪表中的应用武 珂(郑煤集团公司供电处,河南新密 452371)摘要:简要介绍了US B (通用串行总线)的基本概念和优点,阐述了将US B 接口技术应用在智能仪表尤其是便携式仪器中的观点。
关键词:US B;总线协议;智能仪表;便携式仪器中图分类号:TP335 文献标识码:B 文章编号:1003-0506(2006)S0-0034-02 智能仪表是现代测量技术中计算机控制技术的核心部分,但由于传输速度和传输距离的限制,在采样中会出现数据丢失和采样中断的问题。
然而随着科学技术水平的不断提高,US B 接口技术应用范围越来越广,而U S B 接口的优良特性可以使这一问题得到解决,同样也可以应用于便携式仪器。
1 USB 的基本概念与发展概况US B (Universal Se rial B us)是由I NTEL 、I B M 等7家大厂商共同开发的一种外设连接技术,并于1995年11月正式制订了US B019通用串行总线规范,用于形成统一的PC 外设接口标准。
US B 是为解决计算机外设种类的日益增加与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而研制的,是一种将适用于US B 的外围设备连接到主机的外部总线结构,主要应用在中低速的外设中。
US B 同时又是一种通信协议,主持主机和US B 的外围设备之间的数据传输。
虽然在1995年就已经有PC 机带有U S B 接口了,但由于缺乏软件及硬件设备的支持,这些PC 机的US B 接口都闲置未用。
1998年后,随着微软在W indows 98中内置了对US B 接口的支持模块,加上US B 设备的日渐增多,US B 接口才逐步走进了实用阶段,目前已经有数码相机、数字音箱、扫描仪、键盘、鼠标等很多US B 外设问世,应用日趋广泛。
usb hub电路设计要点 -回复
usb hub电路设计要点-回复USB hub电路设计要点引言：USB hub是一种常见且广泛使用的电子设备，它可以将一个USB接口扩展成多个USB接口，方便用户同时连接多个USB设备。
在设计USB hub 电路时，需要考虑一系列因素，包括电源管理、信号传输和保护等方面。
本文将一步一步回答有关USB hub电路设计要注意的要点。
第一步：选择适当的电源管理方案在设计USB hub电路时，电源管理是至关重要的一步。
它包括选择适当的电源芯片以及设计合适的电源线路。
首先，我们需要选择一款符合USB hub的功耗需求的电源芯片。
这款电源芯片应具备过载保护、短路保护等功能，以确保USB hub在使用过程中不受电流过大或短路等问题的干扰。
此外，在设计电源线路时，我们需要确定合适的供电方案。
USB hub通常通过USB接口从计算机或其他设备获取电源。
我们需要确保供电线路能够稳定地为USB hub提供所需的电流和电压，以保证其正常工作。
在设计电源线路时，还应注意使用合适的过滤电容和稳压电源，以减少电源噪声对USB hub的影响。
第二步：信号传输设计要点除了电源管理，信号传输是USB hub设计中的重点之一。
在设计USB hub 电路时，需要考虑如下几个关键因素。
首先，我们需要选择合适的USB控制器芯片。
这个芯片不仅要能够处理多个USB设备的连接请求，还应具备数据缓冲、分配和路由等功能。
同时，为了确保数据传输的速度和稳定性，我们需要选择高质量的USB控制器芯片。
其次，在USB hub电路中，信号传输线路的设计也非常重要。
我们需要合理设计差分信号线和地线的路径，以尽可能减少信号线的串扰和电磁干扰，确保数据传输的可靠性。
此外，合理选择合适的长度和宽度也对信号传输起到积极的作用。
第三步：保护电路的设计要点在USB hub电路设计中，保护电路也是不可忽视的一部分。
保护电路可以保证USB hub在面对异常情况时能够及时反应和保护自身。
USB移动存储设备在智能仪器仪表中的应用
测 试 技 市
Ｕ 一啊 唧 ∞ 蠢雎 位●位■巾■明
■ （ 武汉理工 大学 信息工 程学 院 ， 汉 ４０７ ） 武 ３００ 陈明明 沈 维聪
ｌ ｒ 摘要 、 一
：
本 文主要讲 述了 Ｕ Ｂ接 口及 Ｕ盘数据存储 的原理、 Ｓ 介绍 了 Ｕ Ｂ接 口的两 Ｓ
分 的控 制器 （ 单 片机 ） 行数 据交 换 。 它的应 用 范 如 进 围 已变 得越 来越 广
Ｕ Ｂ移 动 存储 设 备 的发 展 ．实 现 了 Ｐ Ｓ Ｃ机 与带 Ｕ Ｂ Ｓ 接 口 的 ＭＰ ３播 放 器 、 Ｕ盘 、 动 硬 盘 、 移 数码 相 机 、 高 速 数据 采集 设备 间 的通信
３２ Ｆ Ｔ 文件 系统 结 构 ．． Ａ 文 件 分 配 表 Ｆ Ｔ Ｆｌ ｌ ｃｔ ｎＴ ｂｅ 是 文 件 Ａ （ ｉ Ａｌ ａ ｏ ａ ｌ） ｅ ｏ ｉ
管 理 系统 用 来 给 每 个 文 件 分 配 磁 盘 物 理 空 间 的 表
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最后介绍了一种通过串口转 Ｕ Ｂ接口模块实现单片徽处理器外挂 Ｕ Ｂ Ｓ Ｓ ｔ ຫໍສະໝຸດ ’ ‘ 、
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智 能 仪 器 仪 表 中采 集 到 的数 据 将 以 何 种 形 式 存 储 到 磁 盘 的 何 种 位 置 、磁 盘 为 其 分 配 多 大 的存 储 空 间都 与 磁 盘 的逻 辑 存 储 结 构 和 文 件 系 统 的组 织结构有 关 。 面就重点讲述这两个 问题 ， 下 以便 为
USB2.0接口EMC设计方案
电磁兼容设计平台（EDP）应用案例——以太网口USB2.0 接口 EMC 设计方案一、接口概述USB 通用串行总线（英文：Universal Serial Bus，简称 USB）是连接外部装置的一个串口汇流排标准，在计算机上使用广泛，但也可以用在机顶盒和游戏机上，补充标准On-The-Go （ OTG）使其能够用于在便携装置之间直接交换资料。
USB 接口的电磁兼容性能关系到设备稳定行与数据传输的准确性，赛盛技术应用电磁兼容设计平台（EDP）软件从接口原理图、结构设计，线缆设计三个方面来设计USB2.0 接口的 EMC 设计方案二、接口电路原理图的EMC设计本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成B2.0 接口防静电设计图1 USB 2.0接口防静电设计接口电路设计概述：本方案从 EMC 原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决 EMC 问题。
电路 EMC 设计说明：（1）电路滤波设计要点：L1 为共模滤波电感，用于滤除差分信号上的共模干扰；L2 为滤波磁珠，用于滤除为电源上的干扰；C1、C2 为电源滤波电容，滤除电源上的干扰。
L1共模电感阻抗选择范围为60Ω/100MHz ~120 Ω /100MHz ，典型值选取90Ω/100MHz ；L2 磁珠阻抗范围为 100Ω /100MHz ~1000Ω /100MHz ，典型值选取 600Ω /100MHz ；磁珠在选取时通流量应符合电路电流的要求，磁珠推荐使用电源用磁珠；C1、C2 两个电容在取值时要相差 100 倍，典型值为 10uF、0.1uF；小电容用滤除电源上的高频干扰，大电容用于滤除电源线上的纹波干扰；C3 为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF，耐压要求达到2KV 以上，C3 容值可根据测试情况进行调整；（ 2）电路防护设计要点D1、 D2 和 D3 组成 USB 接口防护电路，能快速泄放静电干扰，防止在热拔插过程中产生的大量干扰能量对电路进行冲击，导致内部电路工作异常。
电子测量设备USB数据采集系统设计
电子测量设备USB数据采集系统设计张鹏义【摘要】USB接口是目前数据通信中使用较多的接口类型,由于该接口支持设备热插拔而且传输速度特别快,所以很受欢迎.本文叙述了利用单片机AT89S52和USB 接口芯片PDIUSBD12设计一个电子测量设备USB接口电路,可用作PC机和微处理机间传输数据的通路,以使PC机对各种设备进行控制.%USB interface is the most common type of interface used in data communication. Since this interface supports hot plug and pull and transmission speed is very fast, it is very popular. This paper describes the use of single-chip microcomputer AT89S52 and USB interface chip PDIUSBD12 USB interface circuit design an electronic measuring equipment, used for data transmission between PC and microprocessor pathway, to give the PC to control a variety of equipment.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2017(000)022【总页数】2页(P18-19)【关键词】单片机;USB接口;数据传输【作者】张鹏义【作者单位】江苏省宿迁经贸高等职业技术学校,江苏宿迁,223600【正文语种】中文USB接口是一种快速的,双向的,同步传输的,廉价的,并可以进行热拔插的串行接口。
本文主要介绍一种新型的电子测量设备USB接口电路,该电路可用作PC机和微处理机间传输数据的通路,以使PC机对各种设备进行控制,制作串行口硬件并编写有关软件，使PC机和微处理机之间可交换数据。
带USB接口的智能测量仪表的设计
动硬件设备 ， 同时实现即插即用和“ 热插拔” 的功能。 在传输速度方面， Ｓ 口具有三种速度 ： Ｓ １ Ｕ Ｂ接 在Ｕ Ｂ ． １ 规 范 下 ，全 速 为 １Ｍ ｐ ２ ｂｓ和 慢 速 为 １ Ｍ ｐ； ． ｂ ｓ 在 ５ Ｕ Ｂ ．规范下传输速度最高可达 ４０ ｂ ｓ Ｕ Ｂ Ｓ２ ０ ８ Ｍ ｐ 。 Ｓ 接 口的另外一个特点是最多可允许 １７ ２ 个接 口设备同 时串接到计算机 的一个 Ｕ Ｂ 口上。 Ｓ接 Ｕ Ｂ是一种轮询方式 的总线 ， Ｓ 主机控制器初始 化所有的数据传送 。它提供了 四种数据传输类型 ： 控制传输 、 块传输 、 中断传输和同步传输 。
（ｃ ｏｌｏ ｃａ ｉ ｌＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｓｕｈ ｅｔＪ ｏ ｎ ｎｖｒｔ。 ｈｎｄ １０ １Ｃ ｉａ Ｓ ｈｏ ｆＭｅｈｎｃ ｎ ｉ ｅ ｎ ，ｏ ｔｗ ｓ ｉ ｔ ｇＵ ｉ ｓ ｙＣ ｅ ｇｕ ６ ０ ３ 。 ｈ ） ａ ｎ ｉ ａｏ ｅｉ ｎ
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智能USB—CAN数据适配器设计与应用
理 、分析一条龙操作 。一个传统 的测试实验 需要很 多的仪器 、仪 表 ，占用空间多，实验接线多 ，调试不方便，读数误差大，实验时 问长，生成实验 报告麻烦 ，而 使用 虚拟仪器作同样的实验则快速 、 准确、方便、灵活，消除了人 为因素对测量精度带来的影响。 引人虚拟仪器系统，町灵活地增加各种设计性实验内容使学生
理的限制，一般示波器无法将 信号的过程完 整显示 ，为方便看信号 的时间历程，控制实验中采用的是低 频示波器，虚拟双踪示波器调 节方便，可显示信号的时间历程，方便测量。
４ 结 束语 综上所述 ，将虚拟仪器技术引入实验教学，不仅可更新实验设 备，降低实验仪器费用，还可减少实验测量中的人为误差，提高实 际测量的准确度，实验效率较高 此外，在激发学生自主学习的积
３２ 虚拟仪器在控制工程实验教学中的应用 ．
“ 控制工 程 是 自动化 、机械类 等专业共 有的 ｌ 门技术基础 课 ，实验环节 在教学 中占有重 要地位 ，传统 的实验 设置有许 多弊 端。主要表现在： （１ ）实验难 以构成高阶系统 ，对于高阶系统的输 出特性无法测量。 （２ ）只能输 出阶跃信 号和正弦信号，无法测量诸 如方波、三角波等信 号的输 出特性。 （ ） ３ 实验 费用高，实验过程中 元器件损坏率 高。利用 虚拟仪 器开芨出的虚拟控制系统，可以克服 上述弊端。 虚拟控制系统主要 由虚拟信号 发生器 、虚拟系统、虚拟双综示 波器构成。这种 信号发生器 的优越性 是一般 的信号发生器所不能比 拟的。首先，一般信号 发生器 可产 生的波形种类远远少于虚拟信 号 发生器。其次，频率 调节范围大。一台虚拟信 号发生器的频率输出 范 围 相 当于 一 台超 低 频 信 号 发 生 器 和 一 台低 频 信 号 发 生器 的组 合 。 第三，可以直接输出相位 ，一般信 号发生器没有波形显示功能。虚 拟系统包括一阶系统 ，二阶系统和高阶系统 ，为满足教 学的需要， 系统 的参数可变 ，类 型可选 ，实验 中可根据 需要选择 不同的参数，
基于STM32的USB HID接口多功能控制器设计
唐山学院学报JournalofTangshan University Vol.33No.3May2020第33卷第3期2020年05月基于STM32的USB HID接口多功能控制器设计王晓东（唐山学院计算机科学与技术系，河北唐山063000）摘要：在STM32处理器平台上使用USB HID接口协议设计了一种低成本的多功能控制器,控制器通过USB接口收到上位机指令后可进行变频、变占空比的PWM信号输出、GPIO读入和输出、模拟量AD采集等多种功能'上位机软件采用一组通用的HID接口的API函数实现对下位机硬件的读写控制，而且免驱安装，能显著降低开发成本$实验验证的结果表明，系统可以稳定运行$关键词：通用串行总线；人机接口设备；控制器；STM32处理器中图分类号:TP368.2文献标志码：A文章编号：1672-349X（2020）03-0021-06DOI：10.16160/ki.tsxyxb.2020.03.005Design of Multi-Purpose Controller with USB HID Based on STM32WANG Xiao-dong(Department of Computer Science and Technology$Tangshan University$Tangshan063000,China)Abstract：On the platform of STM32,a multi-purpose controller is designed with USB HID protocols,which can change the frequency,output the PWM with the changed duty ratio, read and output the GPIO,collect the analog quantity AD data and etc.after receiving the commandfromthemastercomputerthroughtheUSB.Thesoftwareofthemastercomputer appliesagroupofAPIfunctionsoftheuniversalHIDtocontrolthereadingand writingof theslavecomputer,whichcansignificantlyreducethedevelopmentcostwithnodrivernee-ded.Theexperimentalresultsshowthatthesystemcanrunstably.Key Words：Universal Serial Bus(USB)；Human Interface Device(HID)；controller；STM32processor1USB总线协议是由Intel,Compaq,Mi-crosott等七家公司共同制定的串行接口标准⑴,协议内部包含完善的主从机通讯机制,支持从高速视频传输到低速查询传输多种通讯模式，传输速率高，从USB1.1协议发展到USB3.0协议，速度已达到5.0Gbps,而且支持设备的带电热插拔，因此支持USB总线协议的设备使用起来十分方便,被广泛应用在通用计算机和边缘计算领域。
干货标准仪器设备接口之USBTMC
⼲货标准仪器设备接⼝之USBTMCEEWorld电⼦资讯犀利解读技术⼲货每⽇更新这段时间在设备端实现了USBTMC接⼝，总结⼀下分享给⼤家，希望能和各位⼤佬讨论把USBTMC做的更完善1.什么是标准仪器设备接⼝标准仪器设备接⼝是上位机与仪器通信使⽤的接⼝，⽐如⽰波器，电源，信号发⽣器等，通过标准仪器设备接⼝可以实现对仪器的控制和状态监控，实现⾃动化测试测量⼯作，常⽤的标准仪器设备接⼝包含LAN，USB和GPIB，对应的通信协仪分别是VXI-11，USBTMC和IEEE4882.软件部分标准仪器设备接⼝软件部分分为服务器和客户端，上位机均是客户端，仪器侧均是服务器，客户端很好实现，有现成的库，且实现的⽅式很多，⽐如可以在PC上⽤C#，puthon，labview等实现，服务器资料很少，本⽂讲的是USBTMC服务器的实现3.⽂档要搞明⽩USBTMC要看以下3份⽂档《usb_20.pdf》《USBTMC_1_00.pdf》《usbtmc_usb488_subclass_1_00.pdf》我只看明⽩了⼀部分，只实现了基本功能B协仪解析这部分⼤家应该都懂BTMC协仪解析USBTMC使⽤USB块传输协仪，在枚举阶段，接⼝描述符需要指明是USBTMC类和USB488⼦类，实际上USBTMC现在只有USB488这⼀个⼦类，USBTMC协仪其实是在USB的数据传输阶段把传输的数据再进⾏⼀次打包，⽆论是输⼊（设备到主机）还是输出（主机到设备），前12个字节叫USBTMC的Header，因为有输⼊和输出，所以分别叫“USBTMC message Bulk-OUT Header”和“USBTMC message Bulk-IN Header”头的前4个字节表⽰数据包的类型和包的计数，后8个字的的含意根据包的类型来，包类型如下所⽰消息包括命令消息，版本信息，供应商信息，其中我们重点看的是命令消息。
如果包类型是DEV_DEP_MSG_OUT，表⽰主机向设备发送⼀个命令消息，设备应该回复⼀个DEV_DEP_MSG_IN类型消息的包给主机，这样就完成了⼀次USBTMC通信，需要注意的是，所有类型消息的长度都是4的整数倍，如果不是则补零6.⽤PIDUSBD12实现USBTMC。
智能仪器通信接口介绍模板
智能仪器通信接口的 应用
工业控制系统
1
智能仪器通信接口在工业控 制系统中的应用广泛，如 PLC、DCS等。
2
智能仪器通信接口可以实现 设备之间的数据传输和控制， 提高生产效率和自动化程度。
3
智能仪器通信接口在工业控 制系统中具有实时性、可靠
性和稳定性等特点。
4
智能仪器通信接口在工业控 制系统中的应用有助于实现 远程监控和故障诊断等功能。
工业自动化：智能仪器通信接口在工业自动化领域的应用越来越广泛，如生 产线监控、设备管理等。
智能家居：智能仪器通信接口在家居领域的应用也越来越多，如智能照明、 智能安防等。
医疗设备：智能仪器通信接口在医疗设备领域的应用也越来越广泛，如医疗 监测、医疗诊断等。
汽车电子：智能仪器通信接口在汽车电子领域的应用也越来越广泛，如汽车 导航、汽车安全等。
智能仪器通信接口介绍
演讲人
目录
01.
智能仪器通信接口概 述
02.
智能仪器通信接口技 术
03.
智能仪器通信接口的 应用
04.
智能仪器通信接口的 发展趋势
智能仪器通信接口概 述
通信接口的定义
01 通信接口是智能仪器与外部设备进行数据 传输和通信的硬件和软件接口。
02 通信接口可以实现仪器与计算机、其他仪 器或设备之间的数据交换和控制。
更智能的通信技术
01
5G技术：高速、低延 迟、大容量，实现远
程实时控制
04
人工智能技术：实现 仪器的自动化控制和 故障诊断，提高仪器
的智能化水平
02
物联网技术：实现仪 器之间的互联互通， 提高工作效率
03
云计算技术：实现数 据的集中存储和处理， 提高数据分析能力
智能仪器的专用USB接口模块设计
智能仪器的专用USB接口模块设计
迟宇;杨景常
【期刊名称】《西华大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(25)5
【摘要】针对智能仪器,本文作者设计了一种通用USB接口模块,把智能仪器与计算机连接并形成一个自动测试系统.经实验表明,该模块应用性能良好,可以提高自动测试系统的功能和灵活性.
【总页数】2页(P95-96)
【作者】迟宇;杨景常
【作者单位】西华大学电气信息学院,四川,成都,610039;西华大学电气信息学院,四川,成都,610039
【正文语种】中文
【中图分类】TP216;TP36
【相关文献】
1.机车调试专用智能仪器的设计 [J], 杨海;邓举明;贾海燕;卢京廷
2.仪器接口平台的通用USB接口模块设计 [J], 韩金霞;杨景常;杜焕勇;黄亚琴
B智能传感器数据采集虚拟仪器的设计 [J], 唐圣学
4.基于XMC4500的智能USB-CAN接口模块设计 [J], 何海波
B智能传感器数据采集虚拟仪器的设计 [J], 唐圣学;刘波峰;徐东峰
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AR1021X设计USB接口5.8G大功率WiFi模块
NT-AR1021X-PA Specification
Customer: Description:
NT-USB-AR1021X-5.8G-PA
Customer P/N:______________________________________
Date:
Customer Approve Auditing Admit
2.3
Interface
Interface Interface: Half Hole Antenna: IPEX connector Pin definition
From Module TOP View
Pin Number 1 2 3,4 5 6 7 8 9 10 11 Symbol Name GND 5V NC GND USB_DP USB_DN 3.3V CHIP_PWD_L GND GND Status P P / P I/O I/O P I P P Ground pad FEM power supply. Suggest to separate from other power supply Rerseverd, please keep it floating Ground pad USB D+ signal USB D- signal Analog 3.3V power supply Reset, low active Ground pad Ground pad Pin Description
Tx input frequency range TX Characteristics 1. Power Levels 1) 802.11a, Target Power@6Mbps 2) 802.11a, Target Power@54Mbps 3)802.11n,Target Power@HT20-MCS0 4)802.11n,Target Power@HT20-MCS7 5)802.11n,Target Power@HT40-MCS0 6)802.11n,Target Power@HT40-MCS7 2. Frequence Error 3. Modulation Accuracy(EVM)@Target Power 1) 802.11g, 54Mbps 4) 802.11n, HT20-MCS7 5) 802.11n, HT40-MCS7
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西华大学学报 ・ 自然科学版 表 １ 命令 字意义
２０ ０ ６正
求发出， 仪器执行相应请求 ， 否则返 回到查 询上位
机 。通过这 种方 式 ， 位 机 与智 能 仪 器 之 间就 可 以 上
实现 通讯 了 。
４ 软 件 设 计
３ ＵＳ Ｂ接 口与仪 器 部 分 的协议 规 定
硬件 协 议 ： 于 地 址 口只 有 Ｐ 口和 Ｐ ． 由 ０ ２ ０至 Ｐ ． ， 以 地 址 范 围是 Ｏ ０ Ｈ～ ３ Ｆ Ｈ， 定 奇 数 ２５ 所 ００ ＦＦ 规
地址 为命令 地址 ， 数 地 址 为 数 据 地址 。当一 台计 偶 算机 同时 连接 了几个 智 能仪 器 时 ， 必 须 给智 能 仪 则
测试 系统 。经 实验 表明 ， 该模块应用性能 良好 ， 可以提高 自动测试 系统 的功能和灵活性。
关键词 ： 智能仪器 ； Ｓ 自动测试系统６ Ｔ ２ ６ Ｔ ３ 文献标识码 ： Ａ
目前 国 内的智 能仪 器 主要建 立 在 Ｇ Ｉ Ｐ Ｂ接 口之 上 。 由于 ＧＰＢ只适 宜 台式 仪 器 ， Ｉ 精确 度 要求 较 高 ， 无法 满足 传 输 速 度 比较 高 的仪 器 ， 因此 ， 章 利 用 文 ＵＳ Ｂ接 口作为桥 梁 ， 把各 种 独立 的智 能仪 器 与计 算 机连 接起 来进 行通讯 ， 电子 测量 由独立 的 、 台仪 使 单
操作 方式 。表 １ 是设计 中的几个 例子 。而仪 器在 就
运行 后要 给 Ｃ Ｕ一 个返 回状 态字 ， 明仪器 的各种 Ｐ 表
需罱 霉 Ｕ 罱 Ｓ Ｂ ｔ ￣
图 １ 自动 测 试 系 统 框 图
状态 ， 了 ２ ｙｅ 用 Ｂ ｔ。
数据 字 占 Ｉ ｙｅ即 ８位 ， 据 传 输 的方 式 可 以 Ｂ ｔ， 数
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第 ２ 第 ５期 ５卷
Ｖｏ ． ５， １２ Ｎｏ． ５
西 华 大 学 学 报 ・ 自 然 科 学 版
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＸｉ ｕ ｉｅｓｔ ・Ｎａ ｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅ ｏ ｒ ａ ｏ ｈ ａＵｎｖ ｒｉ ｙ ｔ ｒｌ ｃｅ ｃ
２０ ０ ６年 ９月
是 ８位总线 方式 ， 可 以用 ＤＭＡ方 式 。ＤＭＡ 就是 也
直接 存储 器 寻址 ，ＤＩ Ｂ ２的主端点 和本地 共 享 Ｐ ＵＳ ＤＩ
存储器间的数据传输可 自主进行， 不需要本地 Ｃ Ｕ Ｐ 的 干预 。而且 Ｄ ＭＡ传 输 方式速 度快 ， 数据 量 大 。
收稿 日期 ：０ ６０ —３ ２ ０ —４０ 作者简介： 迟 宇 （９ １） ， １８ 一男 吉林 长春人， 士研究生 ， 硕 研究方 向： 智能仪器及测控技术 。Ｅ Ｍａ ｈｙ １ １ ３ ｃ ｍ — ｉｃｉｕ ＠ ６ ．ｏ ｌ
器 向组成 大规 模 自动测试 系统 的方 向发 展 。
２ 硬 件 设 计
本设计 的 硬 件 采 用 Ｐ Ｐ ＨＩ Ｓ公 司 的 Ｐ ＵＳ ＬＩ ＤＩ —
Ｂ ２芯 片。Ａ ９ ５ 为 ＵＳ ＤＩ Ｓ ２作 Ｂ接 口模 块 的 Ｃ Ｕ。 Ｐ
在常 规 的 ＵＳ Ｂ电路 中增 加一 个扩展 口 ， 以便 用来 外 接各种 智能 仪 器 。扩 展 口有 Ｐ ０口 ，２ ０至 Ｐ ． ， Ｐ． ２ ５ ＡＬ ＮＴＩＷＲ和 Ｒ ＥＩ ， Ｄ。Ｐ ０口和 Ｐ ２口是 用来 传 输 数据 和地址 ； Ｅ的 目的是锁 存 地址 信 息 ；Ｎ ＡＬ Ｉ ＴＩ是 外部 中断 １ ＷＲ 和 Ｒ 分 别 是 写 数 据 和 读 数 据 操 ； Ｄ
Ｓ ｐ． ０ ６ ｅ ２ ０
文章编号 ：６ ３１９ （０ ６ ０ —０ ５０ １７ —５ Ｘ ２ ０ ）５０ ９ —２
智 能 仪 器 的 专 用 ＵＳ Ｂ接 口模 块 设 计
迟 宇， 杨景常
（ 西华大学电气信息学 院，四川 成都 ６０ ３ ） １０ ９
摘
要： 针对智能仪器 ， 本文作者设计 了一种通 用 ＵＳ Ｂ接 口模块 ， 智能仪 器与计算 机连接并 形成一 个 自动 把
软件设 计 中包 括 单 片机 中 的 固件 程 序设 计 、 计
算机上的用户应用程序 、 各种仪器的驱动程序三部 分 。其 中单 片机 固件 设计 的 目的是 使 Ｐ ＵＳ Ｄ１ ＤＩ Ｂ ２
在 ＵＳ Ｂ上达 到 最 大 的传 输 速 度 。采 用 的 是 通 过 事 件标 志 和数据 缓 冲区实 现后 台 中断服 务程序 和前 台 主循 环 之间进 行数 据交换 。这部 分程 序可 以参 照相 关 网站 提供 的一些 资料 进行 设计 。 用 户应用 程 序 的 目的是 使用 户能 够在计 算 机上 对智 能 仪器进 行 观察 、 制 ， 控 更好 的对 智能 仪器 进行 操 作 。可 以 用 高 级 语 言 编 写 ， ＶＣ、 Ｂ、 如 Ｖ Ｃ＋ ＋
作。
１ 设 计 思路
Ｕ Ｂ接 口模 块 的设 计 思 想 是 ： 计 一 个 连 接 计 Ｓ 设
算机 与智 能仪器 的通 用 模块 ， 它有 外部 扩 展 口， 来 用 连接各 种 智 能 仪 器 ， Ｕ Ｂ接 口用 来 连 接 计 算 机 。 其 Ｓ 通过 这个模 块 ， 能 仪器 与计 算机 相 连接 ， 智 具有 即插 即用 、 于携带等 特性 ， 便 而且 计 算机 可 以对 智 能仪 器 进行各种操 作 。其 自动测试系统框图如图 １ 所示 。通 过这种方式 ， 而形成 了一个 功能 强大 的综 合测试 系 从 统， 可以在一 台计算机上同时实现多种类型的测试 。
器分 配不 同地址 ， 以便 能 够通 过 不 同 的地址 对 不 同
雪
的仪 器进行 操作 。 软件 协议 ： 以定 义命 令 字 占 ２ ｙｅ状 态 字 占 可 Ｂ ｔ，
２ ｙｅ数据字 占 Ｉ ｙ 。对于各种智能仪器 ， Ｂ ｔ， Ｂｔ ｅ 把命令
字前 ８位定 义 为仪器 种 类 ， ８位 定 义 为 对仪 器 的 后