１）用戶接口部分

　?。帷ⅲ玻常步涌诰褪鞘褂脝纹瑱C的ＴＸＤ和ＲＸＤ兩根線構(gòu)成，在用戶使用此接口之前，可以通過計算機上的軟件來設(shè)置接口的工作方式及相應(yīng)的波特率。

　?。狻ⅲ桑玻每偩€是由兩根線組成：ＳＣＬ和ＳＤＡ，其中ＳＣＬ是作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r鐘線，ＳＤＡ是作為傳輸數(shù)據(jù)的串行線，在本例中，是通過７７Ｅ５８的兩個Ｐ１口來模擬Ｉ２Ｃ總線時序的，用Ｐ１．０和Ｐ１．１兩根線分別模擬ＳＤＡ和ＳＣＬ。此卡只能作為Ｉ２Ｃ總線的主機端來使用。

　?。?、九位并行數(shù)據(jù)線接口。在本例中，把ＦＩＦＯ的一端的數(shù)據(jù)線開放，留給用戶，可以通過此數(shù)據(jù)線把數(shù)據(jù)傳到ＦＩＦＯ，實現(xiàn)用戶板與ＵＳＢ接口卡的通訊，此種接口適用于要求速度比較快的場合。其中，位還可作為用戶通訊的校驗位來使用，提高通訊的質(zhì)量。

　?。?、控制指令數(shù)據(jù)接口，即把單片機的數(shù)據(jù)線對用戶開放，可以直接讀到控制數(shù)據(jù)，一般用于傳輸從ＰＣ機下達(dá)的指令，便于控制用戶板的工作，如ＡＤ采集的場合等。

　?。?、對用戶板上的Ｉ／Ｏ口，是從ＣＰＬＤ中接出的，可以根據(jù)用戶要求，從ＰＣ機上傳達(dá)ＩＯ控制，通過單片機把各ＩＯ狀態(tài)直接反映到ＣＰＬＤ的Ｉ／Ｏ口上。

　　以上接口所涉及到的并行總線均使用７４ＬＳ２４５實現(xiàn)總線隔離，在使用之前，需要用戶從計算機上發(fā)送選擇指令，確定使用哪種通訊方式，再由單片機來控制各個總線的開關(guān)，使得整個系統(tǒng)能夠順暢工作，避免引起總線的競爭。

　　２）ＵＳＢ傳輸部分

　　在ＵＳＢ傳輸部分采用接口芯片Ｄ１２，是一款性價比很高的ＵＳＢ器件，它通常用作微處理器系統(tǒng)中，實現(xiàn)與微處理器進(jìn)行通信的高速通用并行接口。符合通用串行總線ＵＳＢ１．１版規(guī)范，片內(nèi)集成了ＳＩＥ、３２０字節(jié)多結(jié)構(gòu)ＦＩＦＯ存儲器收發(fā)器，可與任何外部微處理器實現(xiàn)并行接口，數(shù)據(jù)吞吐量可達(dá)２ＭＢ／Ｓ，擁有完全自治的直接內(nèi)存存?。模停敛僮?，主端點的雙緩沖配置增加了數(shù)據(jù)吞吐量，能輕松實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸。在批量模式和同步模式下均可實現(xiàn)１ＭＢ／Ｓ的數(shù)據(jù)傳輸速率，具有良好ＥＭＩ特性，還可為用戶提供５００ｍＡ的總線供電能力。

　?。常?、ＣＰＬＤ的控制部分

　?。茫校蹋某绦蚴遣捎茫郑龋模陶Z言編寫的，主要是配合用戶要求，完成數(shù)據(jù)從ＦＩＦＯ傳輸?shù)剑模保驳模模停凉δ?，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶的快速性要求。另外，就是產(chǎn)生對ＦＩＦＯ的讀寫信號以及產(chǎn)生接口卡對用戶板的一些地址片選信號和８ｂｉｔ的Ｉ／Ｏ控制信號。

　?。模保部梢酝ㄟ^中斷與單片機進(jìn)行指令通訊，通過ＣＰＬＤ實現(xiàn)ＤＭＡ方式的數(shù)據(jù)傳輸，把數(shù)據(jù)從ＦＩＦＯ傳輸Ｄ１２中。只要把用戶的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剑模保驳模疲桑疲侠锩?，?yīng)用程序就可以通過驅(qū)動程序把數(shù)據(jù)讀到計算機的緩存，其具體的傳輸過程是不需要用戶參與的。

　　３程序設(shè)計

　　在本例中，軟件包括以下幾個部分：單片機中固件（ＦＩＲＭＷＡＲＥ）程序、計算機上的驅(qū)動程序和用戶態(tài)的ＤＬＬ以及調(diào)用ＤＬＬ的范例程序。

　?。保┕碳绦蛟O(shè)計

　　固件程序是被固化到單片機中，能夠配置Ｄ１２與計算機實現(xiàn)ＵＳＢ通信的程序。固件程序完成的主要工作可以簡化為：當(dāng)Ｄ１２從ＵＳＢ總線上檢測到主機啟動的某一請求時，便通過中斷方式將此請求傳遞給單片機，固件程序進(jìn)行解析執(zhí)行相應(yīng)的操作，以完成與主機的對話。另外還執(zhí)行用戶通過計算機對接口卡的工作方式進(jìn)行設(shè)置的操作。

　　２）設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計

　　設(shè)備驅(qū)動程序負(fù)責(zé)處理應(yīng)用程序傳下來的Ｉ／Ｏ請求（如讀寫設(shè)備、傳遞控制參數(shù)等），處理ＰｎＰ管理器發(fā)送給設(shè)備的ＰｎＰ請求（如設(shè)備啟動請求ＩＲＰ＿ＭＮ＿ＳＴＡＲＴ＿ＤＥＶＩＣＥ，以及設(shè)備刪除請求ＩＲＰ＿ＭＮ＿ＲＥＭＯＶＥ＿ＤＥＶＩＣＥ等），這樣就可以使系統(tǒng)可支持設(shè)備的熱插拔和即插即用功能。

　　開發(fā)ＵＳＢ設(shè)備驅(qū)動程序的常用工具有ＤＤＫ、ＷｉｎＤｒｉｖｅｒ以及Ｃｏｍｐｕｗａｒｅ公司的ＮｕｍｅｇａＤｒｉｖｅｒｓｔｕｄｉｏ等。在本設(shè)計中使用的是ＤＤＫ，因為ＤＤＫ不但提供了較為詳細(xì)的幫助文檔說明，而且還提供了較好的參考范例。

　　ＵＳＢ的驅(qū)動程序和以往直接控制硬件的Ｗｉｎ９５的ＶＸＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ?。模澹觯椋悖濉。模颍椋觯澹颍?qū)動程序不同，它屬于ＷＤＭ（Ｗｉｎｄｏｗｓ?。模椋觯澹颉。停铮洌澹欤╊愋偷?。ＷＤＭ采用分層驅(qū)動模型，對于ＵＳＢ設(shè)備來說，可分為ＵＳＢ總線驅(qū)動程序和ＵＳＢ設(shè)備驅(qū)動程序?？偩€驅(qū)動由操作系統(tǒng)提供，它位于設(shè)備驅(qū)動程序的下面，直接控制硬件操作，而設(shè)備驅(qū)動程序（除了ＨＩＤ類的設(shè)備外）需要開發(fā)者編寫。在設(shè)備驅(qū)動程序中，通過向總線驅(qū)動程序發(fā)送包含ＵＲＢ（ＵＳＢ?。遥澹瘢酰澹螅簟。拢欤铮悖耄┑模桑遥校ǎ桑稀。遥澹瘢酰澹螅簟。校幔悖耄澹簦?，來實現(xiàn)ＵＳＢ設(shè)備信息的發(fā)送和接收。在本例中，通過向總線驅(qū)動程序發(fā)送包含ＲＥＡＤＹ＿ＵＲＢ和ＲＥＡＤ＿ＵＲＢ兩個ＵＲＢ的ＩＲＰ＿ＭＪ＿ＲＥＡＤ，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作及數(shù)據(jù)的傳輸，并且還可以通過這兩個ＵＲＢ向下傳遞多達(dá)１６條８ｂｉｔ的控制參數(shù)，便于用戶傳遞控制指令。

　　３）用戶態(tài)軟件的設(shè)計

　　在用戶態(tài)軟件程序中，采用標(biāo)準(zhǔn)的文件操作方法。用ＡＰＩ函數(shù)ＣＲＥＡＴＦＩＬＥ來創(chuàng)建并打開設(shè)備，ＲＥＡＤＦＩＬＥ對應(yīng)功能驅(qū)動程序中的ＩＲＰ＿ＭＪ＿ＲＥＡＤ，來實現(xiàn)對設(shè)備的控制讀寫操作請求。在本例中包括兩個部分：動態(tài)鏈接庫和應(yīng)用程序。動鏈接庫負(fù)責(zé)接受應(yīng)用程序的各種操作參數(shù)，與內(nèi)核態(tài)的ＵＳＢ功能驅(qū)動程序通信，而應(yīng)用程序負(fù)責(zé)對所讀取數(shù)據(jù)的存儲與處理。

　　動態(tài)鏈接庫就是那些復(fù)雜的調(diào)用驅(qū)動程序的程序封裝成幾個函數(shù)，便于用戶的使用。應(yīng)用程序是使用此接口卡的程序范例，通過調(diào)用動態(tài)鏈接庫的函數(shù)，實現(xiàn)對接口卡的控制及對用戶板的數(shù)據(jù)讀取，用戶可以在范例的基礎(chǔ)上，稍加修改就能夠非常方便的控制接口卡與用戶卡的通訊，包括選擇通訊方式，向用戶板傳遞控制參數(shù)，就可以實現(xiàn)把數(shù)據(jù)傳到相應(yīng)的內(nèi)存中，然后再對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

　?。?、小結(jié)

　　此接口卡可以使用戶在沒有掌握復(fù)雜的ＵＳＢ協(xié)議及抽象的驅(qū)動程序設(shè)計的前提下，能夠很方便快速的應(yīng)用ＵＳＢ總線與ＰＣ交換數(shù)據(jù)，

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