基于VC的USB接口通信程序设计

3客户应用软件

　　开发系统应用软件的底层，需要极好的兼容性和稳定性。对于广大用户而言，与系统的交互是通过应用程序实现的，因此，如何设计出运行效率高、界面友好、稳定性高的应用程序是至关重要的因素。。VC++是开发Windows应用程序的主流开发工具，充分利用它的面向对象特性的C++和功能强大的MFC来开发专业级的应用程序，MFC是一个强大的、扩展的C++类层次结构，它能使开发Windows应用程序变得更加容易，而且在整个Windows家族中都是兼容的。Lab-Windows／CVI是以ANSI c为核心的交互式虚拟仪器开发环境，它将功能强大的C语言与测控技术有机结合，具有灵活的交互式编程方法和丰富的库函数。本设计就是采用Visual C++6.0和LabWindows／CV提供的Graph控件来开发应用程序的，应用程序的主要功能有：打开／关闭USB设备，检测USB设备，实现向USB设备发送指定数量的数据。

　　下面是各部分的一些代码及说明：

　　1)查找、打开USB设备



　　2)线程(Thread)

　　线程就是程序中单独顺序的流控制。线程是进程中的实体，一个进程可以拥有多个线程，一个线程必须有一个父进程。线程不拥有系统资源，只有运行必须的一些数据结构；它与父进程的其他线程共享该进程所拥有的全部资源。图3是线程的状态转换图。



　　线程被分为两种：用户界面线程和工作线程(又称为后台线程)。本程序设计主要使用工作线程来执行数据的读写操作等，它与用户界面线程的区别是不用从CWinThread类派生来创建，对它来说最重要的是如何实现工作线程任务的运行控制函数。

　　对于工作线程来说，启动一个线程，首先需要编写一个希望与应用程序的其余部分并行运行的函数，如Fun()，接着定义一个指向CWinThread对象的指针变量*pThread，调用AfxBeginThread(Fun，param，priori-ty)函数，返回值赋给pThread变量的同时启动该线程执行上述Funl()函数，其中Fun是线程要运行的函数的名字，亦即控制函数的名字，param是准备传送给线程函数Fun的任意32位值，priority是定义该线程的优先级别，是预定义的常数，可参考MSDN。

　　本程序设计中的关键代码如下：



　　4实例

　　本例中使用了LabWindows／CVI的Graph图形显示控件，用来显示各类信号波形，如普通连续波信号波形、单载频矩形脉冲信号波形、调频(非线性调频)脉冲压缩信号波形和二相编码波形等。图4为各类信号波形图。这些信号均为数据采集系统的测试信号，可由DDS(直接数字频率合成器)芯片AD9858实现。

　　将图4中各类信号波形的频率、宽度、幅度和载频信号频率等参数读出来，分别进行一些计算，将计算出的结果通过USB口传送到DDS来产生波形；其他公共参数如"DDS时钟频率"根据实际采用的时钟频率设置。比如线性调频信号，一般关心的是一个信号的带宽、起始频率和调频斜率这3个值。这3个参数其实就是信号波形中的起始频率fs、终止频率f0和持续时间t，它们是等价的，现在把这些参数的值从测试信号波形中读出来，然后代入下式：DFRRW(8(f0-fs)／t)×231／SCLK。式中：SCLK是DDS的时钟频率，它的值设为1 GHz；DFRRW为步进频率斜率控制字，它的值设为1，代表每8 ns更新一次。最后把计算出的DFTW(步进频率调节字)值通过USB口传送到DDS。



　　另外，二相编码的实现是通过控制DDS的POW(相位补偿字)来实现的，通过改变PSO和PS1的值，就可以改变信号的相位，而且相位的改变可以是绝对调相和相对调相。这里使用了4个工作组，其中2个工作组的POW为0，另外2个工作组中的POW为π。将上面测试信号波形中的参数读出来，代人POW=214W／360中，其中W为波形的相位值，再把计算出的POW值通过USB口传送到DDS即可。

　　5结束语

　　本设计中使用的USB2.0作为接口部分，具有接口简单、传输速率高和即插即用等特点；应用程序充分利用VC的MFC框架的比较丰富的资源和LabWin-dows／CVI丰富的库函数，在进行数据采集和控制时，具有界面友好、兼容性和工作可靠、稳定等特点。经实际运用证明，本设计合理，使用方便，在数据采集过程中，很容易实现高速度传输数据并进行分析处理。