基于单片机USB接口的数据采集存储电路的设计

PC机端软件程序

计算机端软件程序包括两部分：USB驱动程序和用户应用程序。

USB驱动程序

USB驱动程序是一个软件组件，封装了应用程序存取硬件设备的功能函数。有些设备具有相同的属性，把它们归为一组标准类别，可以定义设备类规范作为该类设备的主机驱动框架。设备类驱动程序使用相似的函数，处理不同设备间的通信，这样使设备类驱动程序的开发可以脱离设备制造商。

USB驱动程序模型一般分为五层(见图5)。



图5 USB驱动程序模型

用户端若要从设备读取数据，将调用一个应用程序接口API，如OpenFile，SiUSBXp.dll实现这个API。总线驱动程序控制对总线上所有设备的访问。

本系统中，开发USB设备驱动程序的工具使用了USBXpress Development Kit。主要函数如下：

SI_Open()函数；SI_Close()函数；SI_Read函数；SI_Write()函数；SI_GetNumDevices()函数；SI_CheckRXQueue()函数。

用户应用程序

本系统中，应用程序采用NI公司的LabVIEW软件进行编写，运用图形化的C语言进行软件开发，实现数据的显示、满足不同需要的分析功能以及对数据采集硬件的参数设定(见图6)。



图6 回放数据波形显示界面

结语

基于C8051F320 USB接口的采集存储电路把计算机技术与传统信号采集技术紧密结合起来，充分发挥PC机和单片机各自的优点，实现传感器信号的采集、存储、显示和处理。而借助USB接口的通信功能，减小了数据传输系统的复杂性。