USB：具有優(yōu)良性價比的單臺儀器接口(07-100)

　　完全可移植到USB接口。

　　·即插即用連接性—USB接口具有即插即用和熱插拔的特點(diǎn)，這是其它儀器接口所不具備的。例如，儀器在以太網(wǎng)的接入需要冷插拔，輸入 IP 地址和相關(guān)數(shù)據(jù)后才能起動。在 USB連接工具，例如 NI 公司的測量和自動化資源管理器(MAX)幫助下，USBTMC 儀器可自動完成USB測量系統(tǒng)檢測和系統(tǒng)配置。

　　·保護(hù)用戶的USB資源—USB接口是當(dāng)前PC最通行的接口，但是技術(shù)的進(jìn)步一日千里，技求不斷創(chuàng)新，今后肯定有更先進(jìn)的PC外設(shè)總線出現(xiàn)。為了保護(hù)用戶的投資，遇到儀器使用的通信總線過時的情況下，USB儀器能夠立刻轉(zhuǎn)換到新總線上。

　　最好的選擇是在USB接口協(xié)儀上層增加虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)(VISA)，或者NI公司的 LabVIEW 即插即用儀器驅(qū)動器。在標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用編程接口( API )的幫助下，USB接口可方便地轉(zhuǎn)換到其它儀器接口。目前可以實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換包括 GPIB/USB/串口/以太局域網(wǎng)四類儀器。原有 GPIB儀器接入USB儀器系統(tǒng)還有更簡單的方法，即采用GPIB--USB轉(zhuǎn)換直接將GPIB儀器變成USB儀器，達(dá)到接口轉(zhuǎn)換和升級, 以保護(hù)單臺過時的GPIB 儀器繼續(xù)發(fā)揮作用。

　　USB儀器系統(tǒng)的驅(qū)動程序

　　USB協(xié)議是一種共享式的總線，當(dāng)USB設(shè)備接入PC時，PC與USB設(shè)備之間啟動枚舉過程。PC檢測到有 USB設(shè)備接入，首先自動發(fā)出查詢請求，USB設(shè)備應(yīng)答查詢請求，發(fā)回設(shè)備生產(chǎn)商的識別碼ID和產(chǎn)品識別碼 ID。PC根據(jù)這兩個ID裝載驅(qū)動程序，完成枚舉過程，建立通信聯(lián)系。

　　當(dāng)前，市場供應(yīng)許多種USB協(xié)議的接口芯片，不帶微控制器內(nèi)核的有Philips公司的PDIUSBD12系列、NS公司的USBN9602系列等;帶微控制器內(nèi)核的有Cypress公司的EZ- USB系列、Atmel公司的AT83C5134系列等。智能USB接口芯片將微控制器內(nèi)核、USB接口引擎、USB收發(fā)模塊、存儲器、閃存或FPGA、串行口等功能集成在一起，從而減少芯片接口時序，減小引腳數(shù)和占用面積，是 USB接口芯片的發(fā)展方向。一種智能 USB接口芯片的方框圖如圖2所示。此外，還有 USB設(shè)備組網(wǎng)使用的集線器芯片、USB路由器芯片可供使用。

　　圖2 一種智能 USB接口芯片方框圖

　　USB接口芯片完成枚舉后便可作為一個USB設(shè)備(缺省USB設(shè)備)與PC通信，由微控制器內(nèi)核與PC建立通信聯(lián)系。缺省USB設(shè)備接口中包括一組14個EP 端點(diǎn)，如表1所示。