基于USB接口的远程数据采集系统的研究与设计

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1绪论

1.1课题的选题背景与研究意义

1.2本课题主要研究内容

1.3本系统的特点

1.4本系统的技术实现

2 USB技术简介

2.1 USB系统描述

2.1.1总线拓扑结构

2.1.2 USB接口的电气特性

2.1.3 USB编码方式

2.2 USB数据流模型

2.2.1 USB设备的配置、接口和端点

2.2.2管道

2.2.3事务处理与信息包

2.2.4数据传输类型

2.3 USB设备的检测过程

2.3.1标准USB描述符

2.3.2标准USB设备请求

2.3.3 USB总线枚举

2.4本章小结

3系统总体方案

3.1系统硬件设计

3.2系统软件设计

4数据采集系统硬件设计

4.1系统硬件总体结构

4.2系统供电

4.3信号预处理电路

4.4 A/D采样电路

4.5 FPGA简介及设计选型

4.5.1 FPGA的基本结构

4.5.2本设计选型

4.5.3 FPGA的系统开发流程

4.5.4本设计FPGA的配置方法

4.6 USB接口芯片

4.6.1 PDIUSBD12接口芯片简介

4.6.2 PDIUSBD12接口芯片外围电路设计

4.7模拟地与数字地

4.8本章小结

5数据采集系统中FPGA控制模块的设计

5.1 A/D采样模块设计

5.1.1 A/D转换的时钟频率

5.2 FIFO模块设计

5.3 PDIUSBD12的固件模块设计

5.3.1 PDIUSBD12的端点描述和命令类型

5.3.2自定义包及子程序

5.3.3固件程序编写

5.4 FPGA的系统控制

5.5 FPGA的I/O引脚配置

5.6本章小结

6 USB设备驱动程序开发

6.1 USB设备驱动程序

6.1.1 WDM驱动程序简介

6.1.2 USB驱动程序结构

6.2 USB设备驱动程序开发

6.3 USB设备驱动程序安装

6.4本章小结

7应用程序设计

7.1应用程序与USB设备的通信过程

7.2网络远程监控系统

7.2.1基于TCP/IP协议的Socket网络编程

7.3系统测试

7.4本章小结

总结与展望

致谢

参考文献