(完整版)基于USB数据采集系统毕业设计论文
基于USB的数据采集系统设计及实现
基于USB的数据采集系统设计及实现基于USB的数据采集系统设计及实现1 引言在智能仪器、信号处理以及工业自动控制等领域，都存在着数据的测量与控制问题，常常需要将外部的温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集。
目前常用的数据采集方式是通过数据采集板卡，常用的有ISA总线，PCI总线，422，485等接口形式的A／D采集卡，这种板卡不仅安装麻烦，而且易受计算机插槽数量和地址、中断资源的限制。
通用串行总线（UniversalSerialBus，USB）的出现，很好地解决了以上问题。
本文所设计的就是基于USB总线的快速12 b 的数据采集系统。
2 USB总线简介USB总线是Intel，DEC，Microsoft，IBM等公司联合提出的一种新的串行总线接口规范，是为了解决日益增加的PC外设与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而制定的一种串行通信标准。
USB具有较高的传输速度：USB协议1．1支持低速（1．5 Mb ／s）和全速（12 Mb／s）2种传输模式，而2．0协议支持的速度提高到480 Mb／s。
他的数据传输速度比标准串／并口高，且具有使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点。
USB接口采用4线电缆，其中2根信号线，1根电源线和1根地线，电源线可以向外设提供最大5 V，500 mA的电流。
USB接口有4种传输方式：控制传输、批量传输、终端传输和同步传输，可以满足不同传输的需要。
3 USB接口的数据采集系统的设计实现整个系统主要由4部分组成：USB接口芯片及外围电路、控制电路、数据缓冲电路和A／D转换电路。
USB接口芯片选择了Cypress公司的EZ-USB 2131Q，该芯片内嵌8051控制器，因此整个系统以EZ-USB控制器为核心，由EZ-USB经控制电路实现对A／D转换电路和数据缓冲电路的控制，模拟信号转换后的数据送入数据缓冲器，当数据缓冲器存满之后，通知EZ-USB控制器，由主机取出数据。
整个系统框图。
基于USB的数据采集系统的设计
湖南人文科技学院
本科生毕业论文档案材料
题目：基于USB的数据采集系统的设计学生姓名：邹宇学号07421247
系部：通信与控制工程系
专业年级：0 7级自动化二班
指导教师：姚毅
湖南人文科技学院教务处制
注：1.评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90～100为优秀，80～89为良好，70～79为中等，60～69为及格，60分以下为不及格；2.此表用于指导教师对毕业论文成绩的评定。
注：1.评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90～100为优秀，80～89为良好，70～79为中等，60～69为及格，60分以下为不及格；2.此表用于评阅教师或专家对毕业论文的成绩评审。
组评定成绩综合评定。
基于USB接口的数据采集系统设计
基于USB接口的数据采集系统设计摘要：基于USB的车辆测试数据传输系统的原设计方案不便于跨操作系统平台应用。
无法实现与计算机和外接USB存储设备的双向通信、驱动安装、偶尔故障等。
针对上述问题，本文提出了一种车辆测试数据传输系统驱动免费USB主从的设计方法。
该方法以USB接口芯片CH378为核心设计USB主从传输系统，通过特殊的USB主从状态电路，通过嵌套USB2实现USB主从模式的自动切换。
0协议、USBMassStorage协议、FAT32文件系统协议实现了无需驱动即可获取测试数据的功能。
本文主要介绍了新型车辆测试数据传输系统的总体设计方案、CH378硬件接口电路、USB主从状态电路以及USB从模式下的无驱动功能的实现。
通过实验验证，本设计可以实现了车辆测试数据传输系统的免驱动USB主从功能，为车辆测试数据传输系统的应用和维护带来了方便。
关键词：USB主机；USB从机；免驱；CH3781前言为了满足移动车辆的测试和恶劣的环境，车载数据采集分析系统通常采用存储测试技术。
在车辆道路测试过程中，数据传输和导出的速度和方便性成为后续分析的重要保证。
随着USB总线等优良特性的热插拔插头，即插即用，简洁界面，低成本和可靠的性能，它已成为一个主要传播方式现有的车载测试系统将收集到的数据通过USB总线和接口上电脑。
在车载USB数据传输系统的传统设计中，经常使用一些成熟的USB端口/并行端口芯片或特定厂家的USB接口芯片来构建系统。
该方案难度低，开发周期短，能够满足车载测试系统数据传输的应用要求。
但是，该方案存在以下缺点：1）应用前需要安装相应的模块/芯片驱动程序。
这些芯片驱动程序可能与现有系统组件发生冲突，导致安装失败或应用中出现错误，给测试人员带来不便;2）难以快速满足数据传输的跨平台应用需求;3）野外作业时，必须携带上位机导出数据，数据不能临时转移到U盘等便携式存储设备。
因此，为了满足现场应用的需要，需要新开发的车载测试数据传输系统来实现无驱动USB主从功能。
基于C8051F320的USB数据采集系统设计【毕业作品】
BI YE SHE JI（20 届）基于C8051F320的USB数据采集系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月33中文摘要随着信息技术与电子技术的迅速发展，计算机和外围设备也得到讯速发展和应用，在科学研究领域和许多生产场合中常用到数据采集技术，并且对数据采集的要求越来越高。
以前的通信方式由于传送速率慢、抗扰能弱、安装复杂麻烦等原因，严重阻碍了数据采集技术的发展，而通用串行总线USB具有传输线少、速率快、支持热插拔和易于扩展等优点，很好得解决了上述产生的问题,因而串行总线技术在计算机系统及通信设备中迅速得到广泛的使用。
本设计以USB作为总线的采集系统为主要研究内容，利用C8051F320等芯片组成的一套数据采集系统的设计方案、开发方法和开发过程，并给出了具体实现方案。
文中首先介绍了设计中所用的C8051F320芯片的性能和特点，然后给出了具体硬件设计方案，并重点介绍了设计中应该注意的问题。
整个系统包括硬件设计和软件设计两部分，实现数据高速转换和采集、数据显示、数据保存等功能。
系统硬件部分实现数据采集功能，并将采集的数据送至USB控制器，再通过USB接口将数据传送给PC机。
硬件设计部分主要包括主控制器C8051F320外围电路设计与数据采集电路选择、键输入显示电路设计等。
硬件设计中每个单元部分之间的连接主要以芯片的工作模式和系统要实现的功能来决定。
系统软件包括USB固件程序设计、驱动程序设计以及用户界面程序。
USB固件程序在keil c中实现，实现C8051F320的初始化;驱动程序为用户提供了软件和硬件平台连接的通道;用户界面程序采用VB语言完成，调用了驱动函数句柄来对硬件进行操作，完成数据的接收、保存、以及显示功能。
关键词：C8051F320，USB，数据采集技术33AbstractWith the development of information technology and the rapid development of electronic technology, the computer and peripheral equipment also gets rapid development and application in the field of scientific research, production and many occasions are commonly used in the data acquisition technique, and the data acquisition of the various requirements are also getting higher and higher. The traditional means of communication as the transmission speed is slow, weak anti-jamming ability, troublesome installation and other reasons, has seriously hindered the development of the data acquisition equipment, a new generation of universal serial bus USB transmission line having small, fast, supports hot plug and easy to extend the advantages, is a very good solution to the above problems, so the serial bus technology in the computer system and the communications equipment quickly and has been widely used.This design is based on the USB bus data acquisition system as the main research content, using a C8051F320chip consisting of a set of data acquisition system design, development method and development process, and gives the concrete realization plan. This paper first introduced the design used in the C8051F320chip performance and characteristics, and then presents the concrete hardware design scheme, and introduces the design should pay attention to the problem. The whole system includes hardware design and software design in two parts, to realize high speed data conversion and acquisition, data display, data storage and other functions.The system hardware to realize the data acquisition function, and the data will be collected and sent to the USB controller, through the USB interface transmits the data to the PC machine. The hardware design mainly includes the main controller C8051F320 peripheral circuit design and data acquisition circuit selection, key input display circuit design. The hardware design of each33unit section is connected between the main chip working mode and system to achieve the function to decide. Each unit are given a unit circuit characteristics and use.System software includes USB firmware, device driver and user interface program. USB firmware program in keil C, C8051F320initialization; device driver for the user interface program provides software and hardware platform to connect the channels; the user interface program used VB language, in VB called driving function in the handle to the hardware equipment operation, realize the data receiving, storage, and display function.Finally, through the testing of the system, in the design of the data acquisition interface shows the random input signal waveform. Proved by practice, the system design has been initially successful, can achieve USB data acquisition function.Key Word：C8051F320、USB、The data acquisition technique33目录摘要 (I)ABSTRACT (Ⅱ)目录 (Ⅳ)第一章绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2数据采集系统发展史 (1)1.3数据采集技术发展方向 (2)1.4设计方案的可行性分析与预期目标 (3)第二章数据采集系统的整体设计 (4)2.1硬件系统构成 (4)2.2软件系统构成 (5)第三章硬件设计模块 (6)3.1数字温湿度传感器介绍 (6)3.1.1 接口说明 (7)3.1.2 发送命令 (7)3.1.3 测量时序 (8)3.1.4 通讯复位时序 (9)3.1.5 数据物理量转化 (9)3.1.6 温湿度传感器框图 (10)3.1.7 数据采集流程图 (11)3.2数据采集系统的主控芯片 (12)3.3单片机与主机连接设备USB (14)3.3.1 USB特点 (14)3.3.2 USB与IEEE 1394比较 (15)3.3.3 USB传输类型 (15)3.4单片机键盘显示接口模块 (16)3.4.1 键输入设定 (17)333.4.2 显示器电路设定 (19)3.5单片机辅助电路 (21)3.5.1 时钟电路 (21)3.5.1 复位电路 (21)第四章软件系统设计 (22)4.1主程序设计 (22)4.2固件程序设计 (23)4.3驱动程序设计 (26)4.4用户界面程序设计 (29)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)33第一章绪论1.1 课题的背景和意义数据采集系统是将现场采集的数据进行处理、传输、显示、存储等操作，基于计算机测量的软硬件产品实现灵活的、用户自定义的测量系统，它主要完成数据的采集、模数转换、压缩处理，然后通过PC接口总线将处理后的数据送入计算机作进一步处理。
基于USB接口的数据采集卡的设计论文(硬件部分)
南昌工程学院毕业设计(论文)信息工程学院系（院）电子信息工程专业毕业设计（论文）题目基于USB接口的数据采集卡的设计（硬件）学生姓名杨宏华班级06电子信息工程（1）班学号2006100126指导教师完成日期2010 年 6 月19 日基于USB接口的数据采集卡的设计（硬件）The data acquisition cardbased on USB interface (hardware)总计毕业设计（论文）30 页表格0 个插图15 幅南昌工程学院本科毕业设计论文摘要随着科技的发展和社会各个行业对点子设备集成化的需求，越来越多的电子设备将直接与计算机通信，与计算机系统融为一体，以实现各种实时的只能控制与监测。
列如在瞬态信号测量、图像处理等一些高速、高精度的测量中，需要进行高速数据采集。
但是现在通用的高速数据采集卡一般多是PCI 卡或ISA 卡，存在安装麻烦，价格昂贵，受计算机插槽数量、地址、中断资源限制，可扩展性差，在一些电磁干扰性强的测试现场，无法专门对其做电磁屏蔽，导致采集的数据失真等缺点。
因此通用串行总线USB 是为解决传统总线不足的首选。
该总线接口具有安装方便、高带宽、易于扩展等优点，已逐渐成为现代数据传输的发展趋势。
随着USB技术的成熟，USB传输已经上升到3.0协议，最大速度已经达到每秒4.8Gb，跟其他接口设备的传输速度相比好不逊色。
基于USB 的高速数据采集卡充分利用USB 总线的上述优点，有效解决了传统高速数据采集卡的缺陷。
在本次设计中使用PUIUSBD12 USB接口芯片，选择ADC0809芯片作为模数转换器，使用AT89S52单片机作为控制器。
为了USB接口设计调试时方便，加上了RS232串行接口，用来监测PC机与数据采集卡之间的通信过程。
关键词: USB接口、数据采集卡、PUIUSBD12、模数转换器AbstractAbstractWith technological development and social sectors to all other devices, more and more compositive demand of electronic devices communicate directly with computers and computer system to the implementation of real-time can only control and monitoring. the column as in a transient signal measure, image processing some high speed, high precision measurement of data collection. the need for rapid. But now common data collection of cards are usually ISA and PCI card or present the installation of trouble, and expensive, is computer slot number, address and interrupt resource constraints, scalability and electromagnetic interference in the nature of the test site, not special to do the electromagnetic shielding and to collect data such shortcomings. the general level of the serial bus USB is traditional for the first bus limited. Interfaces have the installation of the bus conveniently, high bandwidth and expand the advantages and has gradually become the trend of modern data transmission. the USB technology,USB transport has increased by 3.0 protocol, the maximum rate has reached 4.8GB per second, the interface device speed, no less than good. based on the USB of data collection card full use of USB strengths of the bus, the effective solution to the traditional high data collection of defects.In this design uses PUIUSBD12 USB interfaces, select ADC0809 chips as the module, for use as a controller AT89S52 monolithic integrated circuits design usb interfaces. in order to debug, and with RS232 serial interface to monitor the pc and data gathering card communication process.Key words: Usb interfaces；data acquisition；PUIUSBD12；ADC南昌工程学院本科毕业设计(论文)目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 当今国内数据采集卡的研究现状............................ 错误！未定义书签。
基于usb接口的数据采集系统
基于USB接口的数据采集系统[摘要] 基于对串口通讯原理的分析和应用，实现了单片机与计算机通过USB接口进行通信。
设计主要是使用单片机进行数据采集，然后通过USB接口把信息传输到计算机上，实现串行通信。
在硬件设计方面，单片机使用STC89C51，USB接口芯片使用PDIUSBD12，他们通过硬件电路的设计实现连接；在软件设计方面，PC机使用VB语言编程实现界面设计，C++设计驱动程序。
单片机方面使用Keil软件编程实现数据的采集。
[关键词] PC ;单片;USB接;串行通信Data acquisition system based on USB interfaceAbstract: Analysis and application of serial communication based on the principle of the realization ofsingle-chip, to communicate with the computer through the USB interface. Design is the use of single-chip microcomputer for data acquisition, and then transfers the information to the computer through the USB interface, serial communication. In the aspect of hardware design, the use of SCM STC89C51, USB interface chip PDIUSBD12, they realize the connection by hardware circuit design; in software design, PC machine using theVB programming language interface design, C++ driver design. SCM software programming using Keil to realize the data acquisition.Key words: PC;MCU;The USB Interface;Serial Communication目录1前言-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1 设计研究的目的--------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.2 设计研究的主要内容 -------------------------------------------------------------------------------------------- 11.3 预期结果 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 12 USB协议------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12.1 USB系统 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 12.1.1 USB系统简介 --------------------------------------------------------------------------------------------- 12.1.2 USB传输方式 --------------------------------------------------------------------------------------------- 12.2 USB接口的电器特性--------------------------------------------------------------------------------------------- 22.3 USB总线协议------------------------------------------------------------------------------------------------------ 22.3.1 总线拓扑结构 --------------------------------------------------------------------------------------------- 22.3.2 USB的物理层 --------------------------------------------------------------------------------------------- 32.3.3 USB主机概述 --------------------------------------------------------------------------------------------- 32.3.4 USB驱动---------------------------------------------------------------------------------------------------- 43 PC与单片机通过USB通信设计-------------------------------------------------------------------------------- 43.1 设计方案 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 43.2 硬件电路的设计--------------------------------------------------------------------------------------------------- 43.2.1 温度采集电路的设计------------------------------------------------------------------------------------ 43.2.2 接口电路设计 --------------------------------------------------------------------------------------------- 53.3 软件程序设计------------------------------------------------------------------------------------------------------ 63.3.1 单片机程序的开发--------------------------------------------------------------------------------------- 63.3.2 固件设备的设计 ------------------------------------------------------------------------------------------ 63.3.3 固件程序设计 --------------------------------------------------------------------------------------------- 63.4 固件的程序流程图 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 73.4.1 主循环流程 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 73.4.2 中断程序流程图 ------------------------------------------------------------------------------------------ 73.5 USB设备驱动程序设计---------------------------------------------------------------------------------------- 93.5.1 USB驱动程序的意义---------------------------------------------------------------------------------- 93.5.2 USB驱动程序的概述------------------------------------------------------------------------------------ 9 4结束语--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 致谢 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 附录 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 121 前言1.1 设计研究的目的随着计算机领域和单片机领域的飞速发展，越来越多地的人采用单片机来制作一些工业控制系统。
基于USB总线的实时数据采集系统设计
基于USB总线的实时数据采集系统设计基于通用串行总线（USB）的实时数据采集系统的设计严格遵循USB1.1协议，充分体现USB便捷、易扩展、低成本、低干扰的特点。
详细介绍系统的USB设备驱动程序、设备固体、应用程序的具体设计。
现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高。
目前比较通用的是在PC 或工控机内安装数据采集板卡，如A/D卡及422、485卡。
这些数据采集设备存在以下缺陷：安装麻烦；价格昂贵；受计算机插槽数量、地址、中断资源限制，可扩展性差；在一些电磁干扰性强的测试现场，无法专门对其做电磁屏蔽，导致采集的数据失真。
通用串行总线（Universal Serial Bus，简称USB）是1995年康柏、微软、IBM、DEC等公司为了解决传统总线的不足推广的一种新型串行通信标准。
该总线接口具有安装方便、高带宽、易扩展等优点，已经逐渐成为现代数据传输的发展趋势。
基于USB的数据采集系统充分利用USB总线的上述优点，有效解决了传统数据采集系统的缺陷。
1 系统硬件设计1.1 硬件总体结构USB实时数据采集系统硬件模块包括A/D转换器、微控制器、USB通信接口和多路模拟开关。
硬件总体结构如图1所示。
1.2 USBN9602芯片USB接口芯片采用National Semiconductor公司的一种专用芯片USBN9602。
该芯片内部集成微处理器接口、FIFO存储器、时钟发生器、串行接口引擎（SIE）、收发器、3.3V电压转换器，支持DMA、微波接口，内部结构如图2所示。
微控制器通过8位的并行接口传送A/D采集的数据，存储在FIFO存储器中；一旦FIFO存满，SIE立刻对数据进行处理，其中包括：同步模式识别、并/串转换、位填充/解填充、CRC产生与校验、地址识别、握手响应与产生、USB特殊事件（Reset、Suspend、Resume）检测；最后由收发器通过数据线（D+、D-）传送数据至PC。
上述过程严格遵守USB1.1协议。
【毕业论文设计】基于USB的数据采集系统的研究与设计
【毕业论文设计】基于USB的数据采集系统的研究与设计河北工业大学硕士学位论文基于USB的数据采集系统的研究与设计姓名：贾宝金申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：王宝珠20071101河北工业大学硕士学位论文基于 USB 的数据采集系统的研究与设计摘要数据采集技术是以传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术，主要研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等，涉及模拟信号调理、模拟信号数字化、数字信号处理等，具有很强的实用性。
USB 技术以其支持热插拔和即插即用、占用系统资源少等特点迅速得到了广泛的应用。
USB2.0 凭借其480Mbps 的理论传输速度，更是得到了人们的青睐。
论文基于课题的研究内容，给出了一种用USB2.0 总线技术解决数据采集系统接口问题的实施方案。
文中首先深入研究了 USB 的体系结构，然后结合提出的方案，较为全面地介绍了系统的硬件和软件设计。
其中硬件部分具体描述了 USB2.0 控制器CY7C68013 和模数转换芯片 125 的接口设计，同时也给出了各种电源转换的实现方法。
在软件部分，通过分析 EZ-USB 的固件编程框架，阐述了CY7C68013 在 GPIF 工作模式下的波形设计过程及其数据通信流程；驱动程序是系统硬件和客户应用程序之间通信的桥梁，文中介绍了USB 的WDM 功能驱动程序设计过程；最后，设计了数据采集和保存的应用程序，并对其功能做了解释。
论文所设计的基于USB2.0 总线技术的数据采集系统具有 14 位分辨率，单通道250KHz采样频率和 30Mbps 传输速率。
系统不仅实现了数据的采集、传输和保存数据的功能，并且具有热插拔、即插即用、便携式的特点，达到了预期的效果。
关键词：数据采集，USB2.0 ， CY7C68013 ，125 ，驱动程序i基于 USB 的数据采集系统的研究与设计RESEARCH AND DESIGN OF DATA ACQUISITIONSYSTEM BASED ON USBABSTRACTData acquisition technology is a synthetical application technology based on technologies ofsensor, signal measure and disposal and computer, and it studies on data acquisition，memory,disposal and control, etc., it includes analog signals modulation, analog signals digitalization,digital signal processing and so on, so it is greatly useful. USB Universal Serial Bus technologyis widely used because of the attributes of hot-plug-in, plus-and-play, engrossing less systemresource. The USB2.0 has been paid much attention depending on the theory transfer rate of480Mbps.Based on the research, the solution to the data acquisition system was put forward with theUSB2.0 technology in the paper. With the analysis on the subject, thearchitecture of the USBwas deeply analyzed firstly, and according to the scheme of the data acquisition system, thedetailed hardware and software design was introduced. In the hardware section, the interfacebetween the CY7C68013’GPIF General Programmable Interface and the A/D converter wasintroduced, and the various DC-DC circuit were embodied. In the software section, the “wavedescriptor” and the whole co mmunication process of CY7C68013 in the GPIF master mode wereexpounded; and the testing result of the firmware was listed at the end of the firmware part;Function driver is the bridge between hardware and host software, and the design process of theWDM Windows Driver Mode driver for the USB was introduced here; Finally the applicationsoftware used to exhibit the curves and save data was designed, andthe functions of the softwarewere also explained.The data acquisition system based on the USB 2.0 technology has14-bits resolution, singlechannel sample rate is 250KHZ, and the transform rate is 30Mbps. The system not only achievesii河北工业大学硕士学位论文the data acquisition, transforming and memory, but also has the attributes of hot-plug-in,plus-and-play, and man-pack. The expect result is achieved.Key words: Data acquisition, USB2.0, CY7C68013, 125, Driveriii河北工业大学硕士学位论文第一章绪论§1-1 课题背景和研究意义在工业生产和科学研究等行业中，常常需要利用 PC 或工控机对各种数据进行采集处理，如液位、温度和压力等。
基于USB接口的数据采集系统设计
基于USB接口的数据采集系统设计摘要：以自行开发的基于USB接口的数据采集系统为例，介绍了USB接口的硬件和软件开发过程。
关键词：USB 数据采集 PDIUSBD12１ＵＳＢ协议和芯片选择理解好ＵＳＢ协议是ＵＳＢ系统开发的第一步。
ＵＳＢ协议版本包括１.０、１.1和２.０，ＵＳＢＯＴＧ是对２.０版本协议的补充。
虽然ＵＳＢ协议内容繁多且复杂，然而，对ＵＳＢ开发影响较大的却只是少数部分，以下对协议版本１.１[１]中这些部分进行介绍。
１.１ＵＳＢ协议一般，每个ＵＳＢ设备由一个或多个配置控制其行为。
使用多配置原因是对操作系统的支持；一个配置由接口组成；接口则是由管道组成；管道与ＵＳＢ设备的端点对应，一个端点可以配置为输入输出两个管道。
在固件编程中，ＵＳＢ设备、配置、接口和管道都用描述符报告其属性。
图１为ＵＳＢ多层次通信模型。
端点０默认配置为控制管道，用来完成所规定的设备请求(ＵＳＢ协议第九章)。
其它端点可配置为数据管道。
对开发而言，主要的大数据传输都是通过数据管道完成的[２]。
ＵＳＢ传输类型包括批量传输、等时传输、中断传输和控制传输，每种传输类型的传输速度、可靠性以及应用范围都不同[３]。
控制传输可靠性是最高的，但速度最慢；等时传输速度快，满足实时性，但可靠性低。
在具体应用中，端点传输类型可根据传输速度和可靠性选择。
在ＵＳＢ通信协议中，主机取得绝对主动权利，设备只能是“听命令行事”，通过一定的命令格式完成通信。
ＵＳＢ设备请求包括标准请求、厂商请求和设备类请求。
设备的枚举是标准请求命令完成的；厂商请求是用户定义的请求；设备类请求是特定的ＵＳＢ设备类发出的请求，例如海量储存类、打印机类和ＨＩＤ类。
固件编程中设备请求必须遵循一定的格式，包括请求类型、设备请求、值、索引和长度。
１．２ＵＳＢ接口芯片选择ＵＳＢ接口芯片的类型有按传输速度的高低：低速和全速(１２Ｍｂｐｓ)可选ＵＳＢ１．１接口芯片，例如Ｐｈｉｌｉｐｓ公司的ＰＤＩＵＳＢＤ１２和Ｃｙｐｒｅｓｓ公司的ＥＺ－ＵＳＢ２１００系列；高速可选ＵＳＢ２．０接口芯片，例如Ｐｈｉｌｉｐｓ公司的ＩＳＰ１５８１和Ｃｙｐｒｅｓｓ公司的ＣＹ７Ｃ６８０１３。
USB在数据采集系统中的应用
USB在数据采集系统中的应用摘要：已成为PC标准的通用串行总线USB为多点数据采集提供了很大的便利，利用USB可以实现较传统方式更有效、更经济、点数更多的数据采集。
本文介绍了如何利用USB接口来实现多点数据采集。
关键词：USB RS485 数据采集在工业生产和科学技术研究的各行业中，常常利用PC 或工控机对各种数据进行采集。
这其中有很多地方需要对各种数据进行采集，如液位、温度、压力、频率等。
现在常用的采集方式是通过数据采集板卡，常用的有A/D卡以及422、485等总线板卡。
采用板卡不仅安装麻烦、易受机箱内环境的干扰，而且由于受计算机插槽数量和地址、中断资源的限制，不可能挂接很多设备。
而通用串行总线（Universal Aerial Bus，简称USB）的出现，很好地解决了以上这些冲突，很容易就能实现低成本、高可靠性、多点的数据采集。
１USB简介USB是一些PC大厂商，如Microsoft、Intel等为了解决日益增加的PC外设与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而制定的一种串行通信的标准，自1995年在Comdex上亮相以来至今已广泛地为各PC厂家所支持。
现在生产的PC几乎都配备了USB接口，Microsft的Windows98、NT以及MacOS、Linux、FreeBSD等流行操作系统都增加了对USB的支持。
1.1 USB系统的构成USB系统主要由主控制器(Host Controller)、USB Hub 和USB外设(Peripherals Node)组成系统拓扑结构，如图１所示。
1.2 USB的主要优点·速度快。
USB有高速和低速两种方式，主模式为高速模式，速率为12Mbps，另外为了适应一些不需要很大吞吐量和很高实时性的设备，如鼠标等，USB还提供低速方式，速率为1.5Mb/s。
·设备安装和配置容易。
安装USB设备不必再打开机箱，加减已安装过的设备完全不用关闭计算机。
【精品】基于USB的数据采集系统的研究与设计毕业论文设计
数据采集系统USB接口的实现自动化专业学生XXX指导教师XXX摘要：USB通用串行总线是一种新型的微机接口规范，随着客户对系统的数据采集速度要求的不断提高，USB以其易于扩展、速度快、方便使用等优点越来越多的应用于数据采集系统中。
本文论述了一种基于USB总线的数据采集系统的设计方法，通过对USB协议和设备构架的充分理解，对以单片机AT89C52和USB接口芯片CH372为核心的数据采集系统进行了硬件设计，并在此设计的基础上给出相应的电路原理图。
硬件设计主要解决的是CH372、TLC549和TLC5620与单片机之间的接口电路问题；USB软件设计由USB设备固件程序、设备驱动程序以及主机应用程序三部分组成。
本系统充分展现了USB总线安装方便、使用方便、功能齐全等优点。
关键词：USB通用串行总线；单片机；数据采集系统Realize of Data Acquisition System Based on USBStudent majoring in Automation XXXTutor XXXAbstract：USB Universal Serial Bus is a new type of computer interface specification. With customers on the system data acquisition speed requirements continue to increase, more and more USB was used in data acquisition systems with its easy to expand, fast, easy to use, etc.. This paper discussed a USB-based data bus acquisition system design approach, through the USB protocol and device architecture fully understanding, AT89C52 micro controller and USB interface chip CH372 as the core of the data acquisition system hardware design, and the corresponding circuit diagram on the basis of this design. The hardware design is mainly to solve the problem of the interface circuit CH372, TLC549 and TLC5620 communicated with micro controller; USB software was designed by the USB device firmware, device drivers, and the host application consists of three parts The system has the advantage of USB bus to install, easy to use, full-featured, etc..Key words：USB bus；Data collection；MCU1 绪论1.1 课题背景和研究意义在工业生产中，往往需要使用PC机进行各种数据采集和处理，如温度和压力。
基于USB数据采集系统设计
基于USB的数据采集系统设计摘要：本文针对高速数据采集器的需要，设计了基于USB的数据采集器。
设计工作包括硬件设计和软件设计两部分，硬件部分本系统选用了ATMEL公司的单片机AT89C5131作为微控制器，负责接收由A/D转换得到的数字量数据，并通过其内置的USB控制器实现单片机和PC机之间的USB数据通信。
AT89C5131是ATMEL公司推出一款新型带有USB微控制器的芯片。
有较快的处理速度和较大的存储容量,有在系统可编程的功能,是USB接口设计的理想选择。
关键词：数据采集，USB，A/D，AT89C5131，Abstract: In this paper, the need for high-speed data acquisition system designed USB-based data acquisition. Design, including hardware design and software design in two parts, hardware parts of the system selected as the ATMEL Corporation AT89C5131 microcontroller microcontroller to receive the A / D conversion by the digital data, and through its built-in USB Controller Between the microcontroller and PC, USB data communication. ATMEL AT89C5131 is a new company launched with a USB micro-controller chip. A faster processing speed and large storage capacity, there is in-system programmable functions, is ideal for USB interface design.Keywords: data acquisition，USB，A/ D, AT89C51, LED目录1 前言 (1)2 整体方案设计 (2)2.1方案比较 (2)2.2方案选择 (3)3 单元模块设计 (3)3.1元器件选择 (3)3.2特殊元器件介绍 (3)3.2.1AT89C5131介绍 (3)3.2.2 ADC0809 介绍 (4)3.3单元模块功能介绍 (5)3.3.1 AT89C5131USB接口电路 (5)3.3.2A/D转换接口电路 (6)3.3.3外接存储器接口电路 (9)3.3.4系统外围电路模块 (11)4 软件设计 (11)4.1固件程序设计 (11)4.2USB设备驱动程序设计 (13)5结论 (14)参考文献 (15)附录1：电路总图 (16)1 前言现代工业生产领域和科学研究中往往都需要采集数据，并对采集到的数据进行分析和处理。
USB数据采集系统设计完整版
USB数据采集系统设计完整版毕业设计（论文）题目：USB数据采集系统设计二OO七年六月摘要USB通用串行总线是计算机外设接口的发展趋势，它的最大特点就是传输速度快、即插即用、易扩展，使用非常方便，被越来越广泛的应用于工业控制和数字设备中。
其连接方式非常灵活，既可使用串行连接，也可使用集线器（HUB）把多个设备连接在一起，与同PC机的USB接口相连。
此外，它还可以从系统中直接汲取电源，无需单独的供电系统。
本论文以西安泰达电子公司生产的USB20C模块设计了一个基于USB 数据接口，数据传输和存储的系统，同时采用VB语言进行了内部程序的设计。
关键字： USB 接口技术 AT89C51 数据采集和存储AbstractThe USB universal serial bus usb is outside the computer supposes theconnection the development tendency, its most major characteristic isthe transmission speed quick, namely inserts namely with, is easy toexpand, the use is extremely convenient, by more and more widespreadapplication in industry control and digital equipment. Its connectionway extremely nimble, also may use the serial connection, also may usethe concentrator (HUB) many equipment to connect in, with is togetherconnected with the PC machine USB connection. In addition, it also maydirectly derive the power source from the system, does not need theindependent power supply system. West of the present paper peacefully and undisturbed reached theUSB20C module which the electronic company produced to design based onthe USB data connection, the datatransmission and the memory system,simultaneously used the VB language to carry on the internal proceduredesign.Key Words：USB Connection technology AT89C51……Data acquisition and memory目录摘要 (1)Abstract (2)第一章．前言及总体设计方案的选择 (6)1.1．前言 (6)1.2 设计方案的选择 (8)1.2.1硬件： (8)1.2.2．软件设计： (9)第二章硬件电路的设计 (11)2.1 模数转换电路 (11)2.1.1．51系列单片机简介 (12)2.1.2. 模数转换芯片的介绍及选择 (23)2.1.3．模数转换电路图 (26)2.2 USB模块接口电路 (29)2.2.1 USB20C模块介绍 (29)2.2.1.2．硬件描述 (31)２.２.２．ＵＳＢ模块与单片机的接口电路 (38)２.２.３．总体电路的设计 (41)第三章软件设计 (47)３.1．Visual Basic简介 (47)3.2. USB20C函数接口介绍 (47).3.2.1，USB设备操作函数 (47)3.2.2．函数原型说明 (49)３.３程序设计 (53)3.3.1上位机程序框图 (53)3.3.2．VB程序设计 (55)第四章．结论 (85)．谢辞 (86)．附录 (88)．参考文献 (90)第一章．前言及总体设计方案的选择1.1．前言随着计算机技术的发展和计算机应用的普及，计算机的通信问题成了其应用的主要问题之一。
基于USB总线数据采集系统设计与实现毕业设计
基于USB总线数据采集系统设计与实现专业：机电一体化年级：姓名：完成日期：年月日摘要本文介绍了一种基于通用串行总线USB(Universal Serial Bus)的数据采集系统设计。
随着用户对数据采集系统要求的不断提高,USB接口以其简单易用、速度快而被广大用户所接受。
本论文所阐述的数据采集系统采用了集成了微处理器的USB接口芯片PDIUSBDI2来完成采样控制并与PC机应用程序完成系统通信功能,由应用程序完成用户命令及数据的显示。
该系统采用USB总线取代传统的数据采集总线,通过对USB协议和设备构架的理解,对数据采集系统进行了硬件设计和软件设计。
硬件设计主要解决了控制器与主机通信问题,数据采样、模拟输出、I/O扩展等电路设计以及它们之间的接口。
软件编程主要分为三部分:一是为满足获得最大传输速率和运行效率的固件程序编程;二是为用户提供的以动态链接库形式封装的功能函数;三是提供演示和测试的控制面板程序,并为系统提供了两个应用实例。
除此之外,论文还介绍了设备驱动程序的开发,并在文章结尾对USB的应用前景进行了探索。
关键词：USB总线；单片机；数据采集；固件；Windows驱动程序模型；设备驱动程序目录第一章绪论 (5)1.1 课题背景 (5)1.2 课题的提出 (5)1.3 USB串行总线优势 (6)1.4 本课题研究的内容和意义 (7)第二章USB概要设计 (9)2.1 USB传输要件 (9)2.2 事务、信息包和联络信号 (9)2.3 USB的传输结构 (10)2.4 USB总线枚举过程 (13)2.5 USB的设备描述符 (14)2.6 USB请求 (15)第三章数据采集系统的硬件设计 (17)3.1 硬件系统的结构 (17)3.2 芯片选择 (17)3.2.1 ADC0809 (18)3.2.2 AT89C51 (20)3.2.3 PDIUSBD12 (21)3.3 接口硬件电路设计 (24)3.3.1 A/D与单片机接口电路 (25)3.3.2 PDIUSBDI2与单片机接口电路 (25)第四章数据采集系统软件设计 (27)4.1 A/D转换时序控制 (27)4.2 固件的开发 (27)4.3 采用PDIUSBD12的固件设计 (28)4.3.1 驱动的开发工具 (28)4.3.2 PDIUSBD12固件程序的编写 (29)4.4 固件结构 (30)4.5 固件的编程实现 (32)4.5.1 底层函数 (32)4.5.2 命令接口 (32)4.5.3 中断服务程序ISR.C (34)4.5.4 主循环MAINLOOP.C (36)第五章USB设备驱动及应用程序设计 (40)5.1 USB设备驱动程序 (40)5.2USB设备应用程序设计 (46)第六章结论 (49)参考文献 (50)附录 (51)第一章绪论本次毕业设计的数据采集系统是在单片机AT89C51控制下进行数据采集，并通过PHILIPS公司的USB接口芯片PDIUSBDI2上传给PC机进行分析、显示和存盘。
基于USB的数据采集系统的设计
ｓ ｓｅ ｉ ｉｃ ｓ ｅ ｎ ｄ ｔ ｌｉ ｈ ｒ ｒ ｏ ｒｐ ｒ ：ｄ ｔ ｃ ｕｓｔ ｎ ｓ ｓｅ ｄ ｓｇ ， ｒ ｗａ ｅｄ ｉ ，ｄ ｖｃ ｒ ｅ ｄ ａ ｐ ｉａ ｙ ｔｍ ｓｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｅａ ｔｅ ｅ ａ ｅ ｆｕ ａｔ ｉ ｎ ｓ ａａ ａ ｑ ｉｉ ｏ ｙ ｔｍ ｅ ｉ ｉ ｎ ｆ ｉ ｍ ｒ ｅ ｇ ｓｎ ｅ ｉｅ ｄ ｖ ｒａ ｐ ｌ ・ ｉ ｎ ｃ ｉ ｒｇ ａ ｔ ｎ ｐ ｏ ｒ ｍ．Ｔ ｅ ｄ ｔ ｃ ｕ ｓ ｏ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ＵＳ ｕ ｒｖｄ ｒ ｆ ｃ ｖ ｍｏ ｅ ｅ ｏ ｏ ｉ ａ ｄ ｍ０ ｅｃ ｎ ｅ ｉ ｎ ｙ ｏ ｈ ａ ａ ｑ ｉｉ ｎ ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｏ Ｂ ｂ ｐ ｏ ｉ ｅ ａｍｏ ｅｅ ｅ ｔ ｅ。 ｒ ｃ ｎ ｍ ｃ ａ ｒ ｏ ｖ ｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｔ ｄ ｓ ｓ ｉ ｌｎ ｗａ ｔ ｏｌ ｔ ａａ ｏｃ ｌ ｔ． ｃ ｅ ｄ
ｓｕｃ ｓｓ ｏ ｎ ｉ ｈ ｙｔｍ． Ｕ Ｂ ． ｕ ｅｈ ｏｏ ｎｒｄ ｃ ｎｔｉ ｐ ｐ ｒ ｒｆ ．Ｔ ｅ ｅｄ ｓ ｆｔｅｄｔ ｃ ｕｓｉｎ ｏ ｒｅｉ ｈ ｗ ｎｔｅｓｓｅ Ｓ ２ ０ ｂ ｓｔｃ ｌｇ ｉ ｉｔ ｕ ｅ ｉ ｈｓ ａ ｅ ｓｌ ｎ ｙ ｓ ｏ ｄ ｉ ｆ ｙ ｈ ｎｔ ｅｉ ｏ ａ ａｑ ｉｉｏ ｈ ｎ ｇ ｈ ａ ｔ
Ｋｅ ｏｄ ： Ｓ ２ ０ ｄ ｔ ａｑｉｔ ｎ ｈ曲 ｓｅｄ ｆ ｗ ｙｗ ｒｓＵ Ｂ ． ； ａ ｃ ｓ ｏ ； ａ ｕ ｉ ｉ ｉ ｐｅ ； ｒ ￣ ｉ ｍ
０ 引 言
在工业生产和科学技术研究 的各行业中， 常常利 用Ｐ Ｃ或工控机对各种数据进行采集 ， 如液位、 温度 、
简称 Ｕ Ｂ） 高 传 输 速 度 、 扩展 性 、 Ｓ 将 易 方便 的 即插 即 用 有机地 结合在 一 起 ， 很好 地 解 决 了以上 这 些 冲 突 ，
最新-基于USB接口的数据采集系统设计 精品
基于USB接口的数据采集系统设计
摘要以自行开发的基于接口的数据采集系统为例，介绍了接口的硬件和软件开发过程。
关键词数据采集12
１ＵＳＢ协议和芯片选择
理解好ＵＳＢ协议是ＵＳＢ系统开发的第一步。
ＵＳＢ协议版本包括１０、１1和２０，ＵＳＢＯＴＧ是对２０版本协议的补充。
虽然ＵＳＢ协议内容繁多且复杂，然而，对ＵＳＢ开发影响较大的却只是少数部分，以下对协议版本１１[１]中这些部分进行介绍。
１１ＵＳＢ协议
一般，每个ＵＳＢ设备由一个或多个配置Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ控制其行为。
使用多配置原因是对操作系统的支持；一个配置由接口Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ组成；接口则是由管道Ｐｉｐｅ组成；管道与ＵＳＢ设备的端点Ｅｎｄｐｏｉｎｔ对应，一个端点可以配置为输入输出两个管道。
在固件编程中，ＵＳＢ设备、配置、接口和管道都用描述符报告其属性。
图１为ＵＳＢ多层次通信模型。
端点０默认配置为控制管道，用来完成所规定的设备请求ＵＳＢ协议第九章。
其它端点可配置为数据管道。
对开发而言，主要的大数据传输都是通过数据管道完成的[２]。
ＵＳＢ传输类型包括批量传输、等时传输、中断传输和控制传输，每种传输类型的传输速度、可靠性以及应用范围都不同[３]。
控制传输可靠性是最高的，但速度最慢；等时传输速度快，满足实时性，但可靠性低。
在具体应用中，端点传输类型可根据传输速度和可靠性选择。
在ＵＳＢ通信协议中，主机取得绝对主动权利，设备只能是听命令行事，通过一定的命令格式设备请求完成通信。
ＵＳＢ设备请求包括标准请求、厂商请求和设备类请求。
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基于USB的数据采集系统设计摘要：本文针对高速数据采集器的需要，设计了基于USB的数据采集器。
设计工作包括硬件设计和软件设计两部分，硬件部分本系统选用了ATMEL公司的单片机AT89C5131作为微控制器，负责接收由AD转换得到的数字量数据，并通过其内置的USB控制器实现单片机和PC机之间的USB数据通信。
AT89C5131是ATMEL公司推出一款新型带有USB微控制器的芯片。
有较快的处理速度和较大的存储容量,有在系统可编程的功能,是USB接口设计的理想选择。
关键词：数据采集，USB，AD，AT89C5131，Abstract: In this paper, the need for system designed USB-based data acquisition. Design, including and software design in two parts, AT89C5131 microcontroller microcontroller to receive the A D conversion by the digital data, and through its built-in USB Controller Between the microcontroller and PC, USB data communication. ATMEL AT89C5131 is a new company launched with a USB micro-controller chip.A faster processing speed and large storage capacity, there is in-system programmable functions, is ideal for USB interface design.Keywords: data acquisition，USB，A D, AT89C51, LED目录1 前言……………………………………………………………………………… (1)2 整体方案设计…………………………………………………………………………………22.1方案比较…………………………………………………………………………… (2)2.2方案选择 (3)3 单元模块设计…………………………………………………………………………………33.1元器件选择………………………………………………………………………………33.2特殊元器件介绍 (3)3.2.1AT89C5131介绍 (3)3.2.2 ADC0809 介绍 (4)3.3单元模块功能介绍 (5)3.3.1 AT89C5131USB接口电路 (5)3.3.2AD转换接口电路 (6)3.3.3外接存储器接口电路 (9)3.3.4系统外围电路模块 (11)4 软件设计……………………………………………………………………………… (11)4.1固件程序设计 (11)4.2USB设备驱动程序设计 (13)5结论……………………………………………………………………………… (14)参考文献……………………………………………………………………………… (15)附录1：电路总图………………………………………………………………………………161 前言现代工业生产领域和科学研究中往往都需要采集数据，并对采集到的数据进行分析和处理。
随着科技的发展特别是计算机技术的逐渐成熟，数据采集器的应用已经非常广泛，同时对于数据采集的要求也越来越高，特别是在一些高实时性要求（如动态图像数据实时传输）的场合，往往需要进行高速数据采集才能保证数据传输的准确性。
在数据采集系统得到广泛运用中大多采用RS232接口，它不适合于便携式应用场合。
USB（通用串行总线，Universal Serial Bus）近年来开始在计算机外设中得到普及，并逐渐成为计算机标准外设，它的出现使传统数据采集的问题可以得到很好的解决。
相对于传统的串行、并行接口，USB的优势在于：即插即用，支持热插拔；传输速度快，USB2.0提供最高达480Mbps 的传输率；最多可连接127个设备；电源可从计算机或集线器获得，不需要外加电源。
USB设备在PC领域的应用目前已经非常普遍，如USB数码照相机、USB摄像头、USB打印机等；而考虑到USB的各种优势，基于USB总线的数据采集器也正逐渐成为工控领域的应用热点。
目前国内外都已开发出了一些成熟的USB数据采集设备产品，可见基于USB的数据采集器具有广阔的应用前景，因此本课题的研究具有现实意义。
本文针对高速数据采集器的需要，设计了基于USB的数据采集器。
设计工作包括硬件设计和软件设计两部分，硬件部分本系统选用了ATMEL 公司的单片机AT89C5131作为微控制器，负责接收由AD转换得到的数字量数据，并通过其内置的USB控制器实现单片机和PC机之间的USB数据通信。
AT89C5131是ATMEL公司推出一款新型带有USB微控制器的芯片。
有较快的处理速度和较大的存储容量,有在系统可编程的功能,是USB接口设计的理想选择。
2 整体方案设计2.1方案比较方案一： USB传输的主要特点是传输速度快，因此USB数据采集系统主要是应用于大量数据的高速采集。
实际应用中，往往同时需要对多个外设的多路数据进行采集，因而对数据传输的实时性要求较高，USB2.0的出现使这种高速数据传输已成为可能。
本系统在实际应用中的硬件设计框图如图1所示。
系统中外设1～外设n具有多路数据需要进行同步采集（数据信号可能包括电压、电流、声音、图像等各种模拟信号），因而需要选用能对多路数据进行同步采样的AD转换器将这些模拟信号转换为数字信号。
该芯片能对最多8路模拟输入信号进行同步AD转换，且分辨率达到14位，完全能满足对多路数据同步采集的要求。
转换得到的数据送入主控制器，再通过USB控制器芯片使这些数据可通过USB2.0的高速传输送到PC机中。
控制器芯片可选择位数较高（16位32位）的MCUDSP，从而能满足多路并行数据的输入。
在此方案中USB控制芯片选用AT89C5131单片机芯片，它是ATMEL 公司的。
AT89C5131为内置USB控制器的8位单片机，定位于计算机和工业USB系统中图1 硬件设计框图方案二：基于USB接口的数据采集系统硬件部分由多路开关、AD转换器、微控制器、USB接口芯片、主机组成。
运用的芯片为AT89C52。
系统中的多路开关和AD采用传统方法设计，微控制器和USB接口芯片分别采用ATMEL的AT89C52和Philips公司的PDUSBD12实现. AT89C52的ALE 和D12的ALE相接，表示采用单独地址和数据总线配置。
USB设备固件程序采用单片机C语言来写，用户通过主机应用程序调用Windows API函数,将请求下发到驱动程序,由驱动程序构造USB,通过USBD类,下发到微控制器。
微控制器根据USB接口芯片触发的中断类型和用户传来的命令,进入到相应的中断服务程序进行数据采集。
经过AD转换后再重新打包由USB接口芯片通过 USB接口发送给主机 ,从而完成整个采集过程.。
2.2方案选择两方案的不同在于方案一选用的USB控制芯片为AT89C5131，方案二选用的USB控制芯片为AT89C52。
方案一的软件设计包括固件设计、USB 初始化、中断处理程序、请求处理程序、配置请求、AD转换数据程序、USBDI与USB驱动程序等模块组成。
方案二的软件设计流程图如图2所示。
图2方案二软件流程图在本次课程设计中我们选用的是方案一，用AT89C5131为USB的控制芯片。
选用此方案主要是由于AT89C5131为一款我们不太熟悉的51系列单片机，我们可以通过这次课程设计来学习一下，接受更多的知识。
3 单元模块设计3.1元器件选择在本次设计中我们选用的USB控制芯片为AT89C5131，除此之外还要用到ADC0809、74HC393、非门芯片74LS00、反相器芯片74LS04、AT28C64、74HC573这些器件。
3.2特殊元器件介绍3.2.1AT89C5131介绍AT89C5131是ATMEL 公司的一款带USB 控制器的8位闪存单片机。
下面对AT89C5131单片机的主要管脚进行介绍其引脚分布图如图3所示：P0、P1、P2、P3和P4口是IO 信号引脚。
P0口可作为地址数据复用总线，作为地址总线时，P0.0～P0.7上为低8位地址；P1.0～P1.7则与键盘接口信号KIN0～KIN7复用，同时P1.0和P1.1又与T2和T2EX 复用，P1.2则与可编程计数器队列的外部时钟输入ECI 复用，P1.3～P1.7与捕获外部信号输入或比较外部信号输出CEX0～CEX4复用。
P2口也可以作为地址线，此时P2.0～P2.7上输出高8位地址。
P3口各引脚均具有第二功能，P3.0和P3.1与串行信号接口RXD 和TXD 复用，P3.2和P3.3与外部触发脉冲和复用，P3.4和P3.5与定时器计数器T0和T1复用，P3.6和P3.7则与写信号和读信号复用；另外P3.3～P3.7还与驱动LED 输出引脚LED0～LED3复用。
P4.0～P4.1分别与TWI 串行时钟SCL 和TWI 串行数据SDA 复用。
D+和D －分别是USB 总线正信号IO 引脚和负信号IO 引脚。
本系统中利用D+和D －两个引脚与USB 端口的两根数据线D+和D －相连，从而实现USB 数据通信。
RST 是单片机复位信号引脚，ALE 是地址锁存使能信号引脚，只有当读写外部程序存储器和使用MOVX 指令时该引脚信号有效。
E A ————引脚接高电平时芯片是从内部存储器寻址的，必须接低电平才能使芯片从外部程序存储器起始地址0000h 开始寻址。
图3 AT89C5131引脚分布图3.2.2 ADC0809介绍ADC0809采用28脚双列直插式封装，其引脚功能说明如下：IN0~IN7：8路输入通道的模拟量输入端口。
START、ALE：START为AD转换启动控制端口，ALE为地址锁存控制信号端口。
这两个端口可连在一起，通过软件输入一个正脉冲即可启动AD转换。
EOC、OE：EOC为转换结束信号脉冲输出端口，OE为输出允许控制端口。
这两个端口也可连在一起，表示AD转换结束。
当OE端的电平由低变高，打开三态输出锁存器，将转换得到的数字量输出到数据总线上。
VREF(＋)、VREF(－)、VCC、GND：VREF(＋)和VREF(－)为参考电压输入端；VCC为主电源输入端，GND为接地端。
一般VREF(＋)与VCC连接在一起，VREF(－)与GND连接在一起。