(完整版)AT89C51单片机USB接口驱动和应用程序的开发毕业论文

北方民族大学

学士学位论文论文题目:AT89C51单片机USB接口驱动和应用程序的开发

院(部)名称:电信学院

学生姓名:杨闯

指导教师姓名:周春艳

论文提交时间: 2010年5月24日

论文答辩时间:2010年5月29日

学位授予时间:

北方民族大学教务摘要

通用串行总线USB是一种新兴的并逐渐取代其他接口标准的数据通信标准。USB，由于速度快，使用方便灵活，易于扩展，支持即插即用，成本低廉等一系列优点，得到了广泛的应用。

本论文以基于USB总线的数据采集系统的研制过程为主要内容，阐述了利用CH372与ATMEL的AT89C51等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。

论文首先简要介绍了USB总线的相关内容，然后介绍了数据采集系统的设计。数据采集系统的设计包括硬件设计、固件程序开发、驱动程序开发和应用程序开发四部分。在硬件设计部分，首先介绍了设计中所用的CH372的性能和特点，然后给出了具体硬件设计方案，并对设计中应该注意的问题进行了说明。驱动和应用程序主要完成USB设备的读写和即插即用功能，并提供一个友好的人机界面，对数据采集系统进行控制并显示采集后的数据。

本论文已完成了基于USB总线的数据采集系统的设计，用其实现了基本的数据采集功能。使用USB总线传输数据，为数据采集系统与计算机之间的通讯开辟了新的道路。

关键词：USB、驱动程序、应用程序、AT89C51、CH372

Abstract

Universal serial bus USB is one kind of emerging and replace other interface standards of data communication standards. USB, due to fast, convenient and flexible easy to expand, to support plug and play, low cost advantages, such as widely application.

The paper is mainly concerned with design process of data acquisition system that is based on USB bus. The design scheme, developing method and developing process of a suit of data acquisition system used with CH372 and ATMEL’s AT89C51 are expatiate. In addition, the paper also gives the material realization scheme.

At fist, the paper introduces the protocol of USB bus in brief, and then discusses the design of data acquisition system, which includes four parts, , firmware design, device driver and application program. In the in detail; the questions which should be paid attention to in design is explained. Drivers and applications of the main equipment and USB plug and play function, and provide a friendly -machine interface, control of

data acquisition system and display the data collection.

The paper of data acquisition system based on USB bus and realized

the basal data acquisition foundation. Using USB bus to transfer data blazed a way in communication between data acquisition system and computer.

Keywords: USB、Drive、Applications、AT89C51、CH372

目录

第1章绪论 (1)

1.1 引言 (5)

1.2 USB的特点 (5)

1.3 USB实时数据采集系统的实现方案 (7)

第2章 USB体系简介 (8)

2.1 体系概述 (8)

2.2 USB的传输类型 (10)

2.3 USB的设备状态 (13)

第3章 USB数据采集系统的硬件设计 (16)

3.1 USB 接口方案 (16)

3.2 USB接口的硬件设计 (17)

3.2.1 CH372简介 (17)

3.2.2 USB接口的硬件电路设计 (23)

3.3 USB接口硬件的实现 (25)

3.3.1时钟电路 (25)

3.3.2 复位电路 (25)

3.3.3 AD转换电路 (26)

3.3.4 CH372接口电路 (27)

3.3.5 单片机扩展RAM接口电路 (28)

第4章 USB数据采集系统设备固件编写 (28)

4.1 固件设计方案及工作流程 (29)

4.1.1固件的设计思想 (29)

4.1.2固件的工作流程 (29)

4.2固件开发 (30)

4.2.1主循环模块(MAINLOOP.C) (30)

4.2.2外接口模块 (31)

4.2.3 CH375_INIT初始化模块 (31)

4.2.4上传数据块模块 (31)

4.2.5上传中断数据模块 (31)

第5章 USB设备驱动程序及应用程序 (32)

5.1驱动开发工具的选择 (32)

5.2 WDM概述 (32)

5.3 主要模块设计 (33)

5.3.1 初始化模块 (34)

5.3.2即插即用管理模块 (34)

5.3.3 I\O控制模块 (37)

5.4 应用程序设计与实现 (37)

5.4.1 操作例程及初始化 (38)

5.4.2 设备读写接口程序的实现 (39)

5.4.3 数据传输程序的设计和实现 (40)

5.5 用户应用程序的具体实现 (45)