基于VC的USB接口通信程序設計

　　2.2.3 USB標準事件處理程序

　　USB驅動器初始化后，啟動USB標準事件處理程序負責處理枚舉過程和異步USB事件。事件處理程序使用控制端口0，直到完成枚舉過程。當USB應用程序處于非活動狀態時，除控制端口0以外端口均不可訪問。事件處理程序在端口0上執行控制操作，響應USB標準請求，并負責通知USB應用程序枚舉完成和接口活動狀態，USB事件通過回調接口傳遞到USB外設應用程序。當對USB端口枚舉操作完成，USB應用程序就可打開并使用USB端口。

　　3客戶應用軟件

　　開發系統應用軟件的底層，需要極好的兼容性和穩定性。對于廣大用戶而言，與系統的交互是通過應用程序實現的，因此，如何設計出運行效率高、界面友好、穩定性高的應用程序是至關重要的因素。。VC++是開發Windows應用程序的主流開發工具，充分利用它的面向對象特性的C++和功能強大的MFC來開發專業級的應用程序，MFC是一個強大的、擴展的C++類層次結構，它能使開發Windows應用程序變得更加容易，而且在整個Windows家族中都是兼容的。Lab-Windows／CVI是以ANSI c為核心的交互式虛擬儀器開發環境，它將功能強大的C語言與測控技術有機結合，具有靈活的交互式編程方法和豐富的庫函數。本設計就是采用Visual C++6.0和LabWindows／CV提供的Graph控件來開發應用程序的，應用程序的主要功能有：打開／關閉USB設備，檢測USB設備，實現向USB設備發送指定數量的數據。

　　下面是各部分的一些代碼及說明：

　　1)查找、打開USB設備

　　2)線程(Thread)

　　線程就是程序中單獨順序的流控制。線程是進程中的實體，一個進程可以擁有多個線程，一個線程必須有一個父進程。線程不擁有系統資源，只有運行必須的一些數據結構；它與父進程的其他線程共享該進程所擁有的全部資源。圖3是線程的狀態轉換圖。

        
 
　　線程被分為兩種：用戶界面線程和工作線程(又稱為后臺線程)。本程序設計主要使用工作線程來執行數據的讀寫操作等，它與用戶界面線程的區別是不用從CWinThread類派生來創建，對它來說最重要的是如何實現工作線程任務的運行控制函數。

　　對于工作線程來說，啟動一個線程，首先需要編寫一個希望與應用程序的其余部分并行運行的函數，如Fun()，接著定義一個指向CWinThread對象的指針變量*pThread，調用AfxBeginThread(Fun，param，priori-ty)函數，返回值賦給pThread變量的同時啟動該線程執行上述Funl()函數，其中Fun是線程要運行的函數的名字，亦即控制函數的名字，param是準備傳送給線程函數Fun的任意32位值，priority是定義該線程的優先級別，是預定義的常數，可參考MSDN。

　　本程序設計中的關鍵代碼如下：

　　4實例

　　本例中使用了LabWindows／CVI的Graph圖形顯示控件，用來顯示各類信號波形，如普通連續波信號波形、單載頻矩形脈沖信號波形、調頻(非線性調頻)脈沖壓縮信號波形和二相編碼波形等。圖4為各類信號波形圖。這些信號均為數據采集系統的測試信號，可由DDS(直接數字頻率合成器)芯片AD9858實現。

　　將圖4中各類信號波形的頻率、寬度、幅度和載頻信號頻率等參數讀出來，分別進行一些計算，將計算出的結果通過USB口傳送到DDS來產生波形；其他公共參數如"DDS時鐘頻率"根據實際采用的時鐘頻率設置。比如線性調頻信號，一般關心的是一個信號的帶寬、起始頻率和調頻斜率這3個值。這3個參數其實就是信號波形中的起始頻率fs、終止頻率f0和持續時間t，它們是等價的，現在把這些參數的值從測試信號波形中讀出來，然后代入下式：DFRRW(8(f0-fs)／t)×231／SCLK。式中：SCLK是DDS的時鐘頻率，它的值設為1 GHz；DFRRW為步進頻率斜率控制字，它的值設為1，代表每8 ns更新一次。最后把計算出的DFTW(步進頻率調節字)值通過USB口傳送到DDS。

　　另外，二相編碼的實現是通過控制DDS的POW(相位補償字)來實現的，通過改變PSO和PS1的值，就可以改變信號的相位，而且相位的改變可以是絕對調相和相對調相。這里使用了4個工作組，其中2個工作組的POW為0，另外2個工作組中的POW為π。將上面測試信號波形中的參數讀出來，代人POW=214W／360中，其中W為波形的相位值，再把計算出的POW值通過USB口傳送到DDS即可。

　　5結束語

　　本設計中使用的USB2.0作為接口部分，具有接口簡單、傳輸速率高和即插即用等特點；應用程序充分利用VC的MFC框架的比較豐富的資源和LabWin-dows／CVI豐富的庫函數，在進行數據采集和控制時，具有界面友好、兼容性和工作可靠、穩定等特點。經實際運用證明，本設計合理，使用方便，在數據采集過程中，很容易實現高速度傳輸數據并進行分析處理。