(2)    即插即用。就是当USB设备在连接到PC主机上时,PC机系统会自动识别USB设备,再加载与之对应的驱动,而不需要人工的去配置I/O地址和中断请求。
(3)    共享式接口。USB端口能够支持很多个外设的连接,一个USB主控制器上最多可以连接126个外设,它是采用“菊花瓣”的连接方式。
(4)    灵活。如下图1.1所示。
(5)    兼容性。USB的规范有着很好的兼容性,当PC机检测到USB设备接入时,会自动的按照规范的速率进行传输,不会因为全是设备的连接而导致速率的变化。
当然USB还有着接口体积小巧、节省系统资源、低成本、可靠性等优点。正是由于这
图1.1 USB的应用范围和特性
些优点,USB设备的种类以及应用范围在不断的扩大,为用户带来了巨大的便宜。
速度    应用    特性
低速(LS):
交换设备
10Kb/s-100Kb/s    键盘、鼠标、输入笔、游戏外设
虚拟现实外设    价格低廉、使用方便、热插拔、支持多种外设
全速(FS):
电话、音频信号
500Kb/s-10Mb/s    ISBN、PBX、POTS、音频    价格低廉、使用方便、热插拔、保证延迟、保证宽带
高速(HS):
视频、磁盘
25Mb/s-400Mb/s    视频、磁盘    价格低廉、使用方便、热插拔、保证延迟、保证宽带、支持多中外设
1.4 国内外研究现状
1.4 课题研究内容
  (1)设计系统硬件电路,待采集的模拟数据经AD后进入选择的USB主控芯片,再通过USB总线将数据上传至PC端进行处理。
 (2)完成系统固件程序的开发,完成设备初始化和设备枚举,实现数据的采集和传输
 (3)完成设备驱动程序的开发,完成USB设备和主机的通讯。
  (4)完成PC端应用程序的设计开发,实现对设备的操控和波形显示。
  (5)对系统数据采集功能进行测试,提出改进方案。
2 USB协议与规范
USB ,是英文Universal Serial BUS(通用串行总线)的缩写,是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。
2.1  USB发展过程
USB全称为Universal Serial Bus,即通用串行总线。它使得计算机周边设备连接标准化,它的优点是支持热插拔、在开机情况下,可以安全地连接或断开设备,达到真正的即插即用。
    目前较为普遍的USB规范是USB1.1,USB1.1标准接口传输速率为12Mbps,理论上可以支持127个装置,通过USB HUB即USB扩展器连接多个周边设备,连接线缆的最大长度为 5米。USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的,它最初的目标是将USB1.1的传输数率(12mbps)提高10-20倍,而实际上却提高了40倍达到了480mbps,折算为MB为60MB/S。USB2.0相对于USB1.1简直是质的飞跃,更合人意的地方是USB2.0与USB1.1可以互相兼容,也就是说,USB2.0设备可以工作在USB1.1接口上,反之USB1.0设备也可以工作在USB2.0接口上。当然,USB1.1设备的速度不会因为安装在USB2.0接口上而有任何提高,同样安装在USB1.1接口上的USB2.0设备的速度也会被限制在12mbps(1.5MB/S)以下。         USB2.0和USB1.1使用的连接电缆及端口均相同。
2.2 体系结构概述
2.2.1 USB系统描述
     USB系统主要分为:USB互连、USB设备、USB主机三个部分。
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