基于USB的嵌入式CCD圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn)

　　2 軟件設計

　　2.1 數(shù)據(jù)采集部分

　　數(shù)據(jù)采集是由S3C44B0X的PD口發(fā)出脈沖作為AD7829的轉換脈沖CONVST，當AD7829轉換結束時，EOC輸出有效低電平，S3C44B0X接到有效電平后，發(fā)下一路地址，然后讀數(shù)據(jù)。當AD7829的和信號有效時，在數(shù)據(jù)讀入S3C44B0X的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的同時將下一路的地址打入，這樣循環(huán)采集8路模擬輸入，直到數(shù)據(jù)采集結束，本過程的流程圖如圖3所示。

　　2.2 USB部分軟件設計

　　USB系統(tǒng)軟件由固件程序、USB系統(tǒng)驅動程序和應用程序三部分構成。

　　2.2.1 固件程序的開發(fā)

　　固件程序實際上是置于微控制器內(nèi)部的程序文件，用來輔助硬件完成通信任務。通過ISP1581的INT中斷信號與微控制器S3C44B0X的EINT0中斷口相連，當接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)成功時就會產(chǎn)生中斷，固件程序的任務就是對這些中斷進行響應，完成設備的配置，讓USB驅動程序知道設備的能力，接收USB主控制器發(fā)來的數(shù)據(jù)和向主機發(fā)送數(shù)據(jù)。設備固件程序是設備運行的核心，本系統(tǒng)采用Keil C進行編寫。SP1581的固件程序采用模塊化設計，包括主循環(huán)程序、中斷服務程序、USB標準請求處理和批量數(shù)據(jù)傳送請求處理四部分。固件模塊結構見圖4。

　　2.2.2 應用程序

　　應用程序包括Win32DLL程序和用戶應用程序。Win32動態(tài)連接庫包含共享函數(shù)庫的二進制文件，可以被多個應用程序同時使用。客戶應用程序則是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能的軟件程序，在本系統(tǒng)中采用Visual C++進行編寫。

　　2.2.3 USB系統(tǒng)驅動程序

　　USB系統(tǒng)驅動程序采用分層結構模型(WDM)，該模型定義了分層的驅動程序， USB設備驅動程序不直接與硬件對話，而是通過USB驅動程序接口將USB請求塊提交到總線驅動程序進而完成硬件操作。從系統(tǒng)的角度來說，在USB設備插入主機后，主機檢測到USB設備，讀取設備描述符，然后主機根據(jù)設備描述符中提供的廠商ID和產(chǎn)品ID等，啟用相應USB設備驅動程序，讀取USB設備中的配置描述符、接口描述符和端點描述符，根據(jù)需要選擇恰當?shù)呐渲谩⒔涌诤投它c，確定傳輸方式。這一過程完成后，PC機與USB設備之間就能夠進行數(shù)據(jù)傳輸了。

　　USB總線的特點使其非常適合用作小型儀器與主機之間的通訊接口，實現(xiàn)主機與便攜式儀器之間的簡單、快速和可靠的連接。將USB接口應用到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的速度，增強了系統(tǒng)的抗干擾能力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。本文詳細介紹了基于ARM芯片S3C44B0X和USB2.0接口控制芯片ISP1581的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件設計開發(fā)方案，設計開發(fā)過程較為繁雜，涉及到多方面的軟件程序與硬件電路的聯(lián)合使用，通過實驗測試，效果良好。

　　參考文獻

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