USB:具有优良性价比的单台仪器接口
用数据包传送,每帧1 ms ,分成8个125 us 的微郑PC 主控机启动对USB设备的数据传输时,最简单的作业需要三至四个数据包,即主机请求、数据传送和主机确认信息。
向USB设备发送数据或从USB设备接收数据都要经过USB设备端点(EP), EP 相当于单向开关,只能单方向传送数据。主控机PC与USB信息交换有四种基本传输模式:
1、中断数据传输(INT)—要求定时和可靠地传输小量数据时使用
2、同步数据传输(ISO)—事前协商带宽和允许有数据损失时使用
3、块数据传输(BULK)—要求快速和无数据损失传输大量数据时使用
4、控制传输(CTL)—通常用于发送配置、命令、状态等数据包
图1USB仪器系统的方框图
一个基于USB接口标准的仪器系统方框图如图1所示,为了便于说明, 把它具体化为一台通用的USB数据采集系统。图中左边方框是数据采集前端,收集传感器等器件传送来的模拟和/或数字输出信号。图中右边方框是嵌入式处理器、通信和控制逻辑电路和一组EP。经过数字处理后的多通道传感器信号,按序列由各EP送到USB接口和电缆,最后输入到主控 PC机。在构建USB仪器系统时,主要考虑图中右边的处理器、通信和控制逻辑的选择:
·数据传输率—USB标准有1.5 Mbps (低速)、12Mbps(全速)、480Mbps(高速)三种速率,可根据输入信号的最髙速率和主控 PC机能够支持的数据率,权衡和选择USB接口。
·PC 机的USB接口—台式 PC和笔记本PC都有两个以上USB接口分别称为主接口A和设备接口B。主接口A 连接 PC使用的USB外围设备,如闪存、硬盘和其它外设。设备接口B用于连接USB仪器。
·因为USB接口标准没有定义仪器的USB设备类别,为了便于测试测量仪的接入, 由USB-IF(USB实施者论坛)定义一个特别的设备类别,称为测试测量仪器类别,简称(USBTMC)类。USB-IF将USBTMC 设备设计成模拟GPIB(IEEE488.1) 总线的设备,因而原来大量 GPIB仪器使用的程序和驱动器
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