一、基于USB接口的CAPI驱动程序开发(论文文献综述)
时莉[1](2021)在《基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计》文中指出光谱仪是利用光学原理,如光的色散、吸收、散射等,从而得到与被分析物质有关的光谱,进而分析出物质元素成分以及内部结构的物理光学设备,其在多个领域得到了广泛应用。由于单通道光纤光谱仪在波长测量范围和波长分辨率之间存在一定的制约关系,而且随着科学领域对光谱仪的性能要求越来越高,多通道光谱仪已成为各国研究的热点。光谱仪控制系统是多通道光纤光谱仪的核心部分,本文设计并制作了多通道光谱数据采集、处理及传输的控制系统,并简单介绍了多通道光谱仪的光学系统,以及结合上位机软件对多通道控制系统进行测试。在本课题设计过程中,首先对系统的总体方案进行了设计。在硬件部分,将系统分为几个模块,包括FPGA控制模块、CCD光电转换模块、A/D转换模块、USB通信模块、RS232通讯模块、电源模块以及存储模块,分别设计了各个模块的硬件电路图,完成了芯片选型等工作。根据系统设计要求,CCD器件选用线阵TCD1304DG器件,每一个通道分别对应一个CCD器件;A/D转换芯片选用专用图像处理器AD9826,选用USB2.0接口作为光谱数据传输以及控制系统与上位机通信的串口;为了提高光谱仪的处理速度,实现多个通道的同步采集,选用FPGA作为控制芯片。在软件部分,基于Verilog HDL硬件描述语言,首先介绍了系统的总体功能状态图,即光谱仪控制系统在上位机发出命令的控制下实现了光谱数据的采集、处理、存储与传输。主要介绍了CCD与AD采集控制时序的设计、光谱数据的存储与读取以及USB通信的逻辑设计。控制系统的硬件和软件部分设计完成后,结合光学系统搭建了光谱仪样机,并结合上位机软件对样机进行了测试。该系统满足预期的设计要求,能够实现多个通道之间的光谱数据的同步采集,在多通道光纤光谱仪的研究中有重要的实际意义。最后,总结了本文设计多通道光纤光谱仪所做的主要工作,并对存在的一些问题提出了下一步的研究方向。
徐剑鑫[2](2021)在《智慧灯杆控制器的设计与实现》文中研究指明随着智慧城市的发展,物联网技术在人们生活中的重要性也越发凸显,其中以智慧灯杆最具代表性。智慧灯杆作为智慧城市的重要节点,其功能早已不仅仅局限于照明等基础功能,所搭载的外接模块更是覆盖了日常生活的方方面面,数量上也呈爆炸式增长。传统的智慧灯杆控制器在管理外接模块时,多通过相应的硬件接口控制器实现固定的接口通信,这就导致外接模块的接入方式多样且固定,当采用其他通信协议的外接模块接入时,利用硬件接口则无法实现通信。此外,目前智慧灯杆控制器的型号、规格多种多样,各自的硬件实现也各不相同,采用硬件接口控制器的方式会导致相应的代码只能在特定的控制器上运行,移植不够灵活,与智慧灯杆的快速发展不相符。因此,随着越来越多的外接模块接入智慧灯杆控制器,需要设计具有更加灵活接入方式的智慧灯杆控制器,以满足智慧灯杆产业的发展趋势。本课题针对目前智慧灯杆控制器的接入方式,对常用的嵌入式通信协议如IIC协议、SPI协议、UART协议、USB协议进行了详细的分析。通过虚拟化技术,设计并实现了智慧灯杆控制器自适应接口模块,在物理层面提供统一的接口,在逻辑层面实现多种协议的传输,实现了外接模块的灵活接入。此外,对自适应接口资源的定义进行了研究,设计并实现了自适应接口注册流程。基于网络传输实现了接口注册规则的下发并且实现了自适应接口在智慧灯杆控制器端的注册,并充分利用控制器本身的计算资源,在控制器重启等特殊状况下可自行实现接口注册。通过自适应接口模块,智慧灯杆控制器可更加灵活的管理外接模块的接入,同时自适应接口模块不受控制器硬件实现的限制,更有利于对智慧灯杆控制器的GPIO引脚的充分利用。
张耀先[3](2021)在《基于USB3.0的便携示波器接口模块设计与实现》文中认为USB总线技术广泛应用于计算机与外围设备的通信。则基于USB接口且以计算机为工控机的示波器成为测试测量类仪器发展方向之一。而针对测试测量类仪器与计算机间的数据传输,在USB协议基础上制定了USB488协议。通过USB488接口,计算机可通过应用软件下发SCPI(程控仪器标准指令集)指令实现对仪器的程控。本课题旨在设计一种基于USB的示波器接口模块,通过此模块,仪器能受计算机下发程控指令的控制。主要工作包含如下几方面:首先采取“FPGA+USB协议芯片”的总体设计方案。选用CYUSB3014作为本设计USB协议芯片。进行接口模块硬件电路设计与FPGA逻辑设计。设计接口模块电路原理图;设计FPGA逻辑代码,实现对CYUSB3014中GPIF II接口的读写时序控制,实现对自定义指令的解析。其次是USB协议芯片固件程序设计与USB488接口的实现。将USB协议芯片中GPIF II接口配置为从FIFO接口模式以接受FPGA的读写控制,芯片中设置手动DMA通道,用于缓存及处理计算机与仪器间通信数据。根据USBTMC协议基于USB协议芯片实现USB488接口。再次是设计适用于本型号示波器的SCPI指令集及指令解析程序。在USB协议芯片中采用二叉链表的方式分层级存储指令集。采用前序遍历方式匹配并访问指令结点,依据结点编码值调用指令处理函数实现特定操作。最后设计PC端应用软件。应用软件通过下发SCPI指令对仪器进行程控;接收并处理仪器上传的采样数据与仪器状态信息,并将采样数据转换成波形形式显示于软件界面。测试与验证结果表明,本课题的接口模块实现了计算机与仪器间的高速数据传输;通过USB488接口,计算机应用软件可向仪器下发SCPI程控指令;接口模块可对SCPI指令正确解析并调用函数执行操作;应用软件可正常接收与处理仪器上传数据。
刘靖[4](2021)在《基于农业物联网USB接口的FPGA边缘计算设计与实现》文中研究表明随着物联网、大数据、云计算的发展,智慧农业的展开对提高作物的产量和保护生态环境有着重要的意义。随着世界人口的增长和可耕地面积的减少恶化,世界粮食储备量的缺口仍在日益增长。因此,为了保证生态环境的绿色发展,科技兴农显得尤为重要。农业环境信息的采集对农业数字化耕种策略有很大的影响,传感器为环境信息获取的感知设备,功能不同的传感器接口类型繁多。多类接口的不同使用方法增加了农业科技设备安装、运维的难度,而实现海量环境数据实时、在线处理需要“高额”成本。本文对传感器技术、数据分析算法和硬件算法移植等部分进行研究,旨在设计与实现一种基于FPGA的传感器数据采集和边缘计算系统。实验测试结果表明本文设计的系统可稳定运行,处理结果有效可靠,可为智慧农业物联网系统提供实时数据感知、在线处理的技术支持。本文首先根据IEEE 1451标准实现I2C型传感器标准化。即选取合适的USB数据转换器将I2C型传感器接口进行USB统一化。以树莓派开发平台为数据采集系统模块,对环境信息各传感器数据进行采集、存储。然后,采用Vivado HLS工具对小波分解算法进行面向边缘计算的硬件算法移植,再经过硬件算法优化后,将其打包成IP核供Zynq-7000系列开发平台调用,以实现对原始环境数据进行小波分解的加速处理。最后,编写基于Socket的TCP应用程序,将树莓派采集模块的数据传输至FPGA边缘计算模块。其中,上位机的交互界面使用Qt编写。为简化设计、减少成本,上位机的数据传输同样使用TCP协议;同时,树莓派开发板和FPGA开发板采用接入路由器与PC进行通信的方式。在Vivado HLS环境下,采用C/C++语言进行IP核开发,具有可移植性强的特点,为本系统后续面向边缘节点数据预测模块的算法实现奠定基础。
霍东[5](2020)在《基于USB接口的恒压经络信息检测系统》文中研究表明经络学说于两千五百年前在《黄帝内经》中被最早提出,凝结了古人的智慧,是中国传统医学的重要组成。经络是脏腑病变信息的外在体现,对经络信息的检测在指导当代临床实践方面发挥着不可替代的巨大作用。人体内部脏腑的疾病和病理变化会导致经络中导电物质发生相应的变化,进而影响经络穴位对外呈现的电阻值发生变化,这种变化的规律,便是我们设计该系统所遵循的逻辑。特别要注意到经络穴位电阻值发生的微量变化,这种微量变化是潜在疾病的先兆,早期检测有助于疾病的提早预防。我们用新技术赋能大产业,以中医传统经络学说为核心,以现代微控制器技术为手段,研制出了基于USB接口的恒压经络信息检测系统。该系统采集经络穴位电信息,将信息通过USB接口传输至上位机,上位机将接收到的信息与完备的专家数据库进行比对,最终得出关于患者全身健康情况的检测报告,并在报告中附有相应的健康指导意见。系统的硬件以基于STM32F103C8T6芯片的测量模块与基于CY7C68013A芯片的通信模块为核心,实现了对人体经络穴位电信息的数据采集与处理。考虑到采集通道较少,还采用了DG508ACJ芯片来实现8通道数据采集功能。系统的软件设计是在VC++6.0环境下开发的,主要包括下位机双MCU的固件程序设计、USB设备驱动程序和交互界面程序设计三部分。在本文中,对上述系统进行了部分实现,为便于调试,在初步版本中,以交互界面替代上位机进行功能实现。交互界面支持用户在PC端实时查看数据采集结果,还创新地加入了手机端信息交互功能,使用微信扫码即可获取数据。为检测系统可靠性和准确性,我们选用了大量的电阻来模拟人体经络穴位进行实验,结果显示测量结果与理论计算结果的误差在3%以内,表明该系统能够准确地测量出人体经络穴位电信息,比较令人满意。综上,该系统具有安全性好、准确性高、可靠性高、用户交互性好等优点,有望进入家用市场,实现患者足不出户即可享受专业的名医诊断。
韩成凯[6](2020)在《多接口融合的仪器端远程控制库设计与实现》文中进行了进一步梳理测试仪器远程控制是指计算机通过总线远程操作测试仪器。随着信息技术的快速发展以及测试难度日益加大,智能化和网络化成为了测试仪器新的发展方向。将为了满足更高的智能化的需求,计算机通过总线远程控制测试仪器,将测试仪器的专业的硬件功能与计算机技术结合在一起成为一种新的发展趋势。同时为了满足网络化的需求,LAN接口远程控制技术也得到了巨大的发展,使得测试仪器能够支持更多接口的远程控制方式。本课题的主要任务是设计一款可同时支持多种接口的仪器端远程控制库。该库具有可同时支持多种接口远程控制的特征。本论文主要研究内容如下:1.针对仪器端远程控制系统的相关需求,完成仪器端远程控制系统的软件总体方案设计。首先对远程控制系统整体的结构和功能进行分析,之后就远程控制系统在仪器端的部分进行详细分析,通过需求分析,设计仪器端远程控制库的总体方案,将整个仪器端远程控制库分成接口调度层和接口通信层两部分分别进行实现。2.针对多接口设备端驱动程序具有的共同功能的特点,为实现多接口设备端驱动程序之间的调度问题,设计接口调度层程序。接口调度层的主要功能是提供统一的功能函数以模糊各个接口的物理差异,对仪器资源的统一分配和加锁以防止多个接口同时访问一个仪器资源以及保存仪器远程本地状态。3.针对计算机和测试仪器通过不同的接口总线进行通信的需求,设计实现接口通信层程序。通过对不同接口通信协议的研究,并且结合实际情况,设计符合协议要求单接口设备端驱动程序,使计算机可以通过不同的接口远程控制测试仪器。其中包括GPIB接口驱动,USB接口驱动,LAN接口驱动的设计。4.针对仪器端远程控制库功能进行测试与验证。根据仪器端远程控制库的功能,确定测试方法,并测试驱动程序功能。测试结果表明,本次设计多接口融合的仪器端远程控制库,完成了项目的各项功能要求,达到了预期目标。
刘巾滔[7](2020)在《基于ARM的多总线程控仪器接口软件设计》文中进行了进一步梳理对于测试设备以及自动测试系统而言,总线在其中承担了信息传递和控制等不可或缺的功能。随着GPIB、USB、以及LAN等多种总线程控接口的增加,多总线程控仪器接口在构建自动测试系统以及设计智能仪器设备时将更加常见。本课题的多总线程控仪器接口是仪器设备装置的接口部分,拥有GPIB接口、USB接口以及LAN接口作为标准配置用于实现仪器与计算机的联系。本次软件设计GPIB/USB-LAN满足计算机与仪器内部控制电路通信协议转换,以ARM系列cortexM4-STM32F4微处理器为核心充分发挥程控仪器接口的功能,减少接口资源浪费并满足程控需求。本课题的主要研究内容如下:1.在考虑了器件功能、可靠性、操作复杂性以及成本等多方面的因素,USB接口采用USBTMC类协议设备接口;GPIB接口在ARM微处理器上用软件模拟出专用接口芯片的功能,保证了在极少的外围电路的情况下实现GPIB接口功能;LAN接口采用W5500以太网控制芯片,提出更高效的以太网接入方案。2.此次设计主要解决一台仪器的多种总线程控仪器接口问题,该软件设计集成GPIB转以太网功能以及USB转以太网功能,能把GPIB总线或者USB总线传来的控制信息通过ARM微处理器转换成以太网数据帧发送给仪器设备本身,完成了将一台仪器的不同程控总线接口实现与主控机的通信。3.作为仪器设备的多总线接口,需要具备可修改识别接口参数特性的功能。用户可通过上位机修改此参数信息,参数包括本地网关IP地址、子网掩码、本地IP地址、本地端口号、GPIB地址等。因为使用FLASH存储其信息,所以在供电突然断开时,依然可保留配置的参数。4.为了避免接口资源的浪费,同时也实现了上位机对USB/GPIB/LAN三个通信接口管理的功能。多总线程控仪器接口在实际使用过程中,可根据用户需要关闭或开启使用的程控接口,配置选项为0和1,0表示关闭、1表示开启。本文设计的基于ARM的多总线程控仪器接口有体积小、成本低、可靠结构、电路简单以及操作快捷等特点,能够满足测试测量仪器接口的需求,可方便灵活的组建成自动测试系统,具有很大的应用前景和使用价值。
赖小松[8](2020)在《微弱信号采集电路的驱动及自适应滤波处理设计》文中提出数据采集技术广泛运用在军事、航空、工业测控领域,随着科技的不断发展,各领域对精度提出了更高的需求,弱电、弱光、弱磁等微弱信号的高精度采集逐渐成为了一个重要发展方向。本文依据设计要求,通过对硬件系统的模块划分,完成了针对微伏级(?V)、100KHZ宽频带微弱电压信号(直流信号精度0.002%、交流信号精度0.02%)的传输与处理设计。针对宽频带微弱电压信号,本文依据硬件LRC可调窄带滤波器,基于自适应滤波技术,设计了测频算法,通过对LRC可调窄带滤波器的实时控制完成了宽频带信号的选频滤波处理,实现了基于自适应滤波控制算法的微弱信号采集。本文首先对数据采集技术的发展进行了阐述,随后根据系统的设计需求对数据采集系统进行了模块划分,将硬件采集电路与传输、处理进行解耦,给出了驱动模块硬件与软件的详细设计方案,上位机软件以模块划分的详细设计,本文的主要工作如下:(1)驱动模块硬件与软件设计。设计了以USB为通讯接口、SRAM为中间缓存,ARM为控制核心的驱动模块,实现了对以FPGA为控制核心的采集模块的数据与指令交互,完成了与上位机的通讯程序设计,实现了AD采样数据到上位机的传输流。(2)上位机软件设计。分层与分模块设计,完成USB驱动模块、交互模块、系统管理模块、数据处理模块的软件设计。(3)自适应滤波处理设计。针对宽频带信号完成了自适应滤波处理设计,给出了本课题基于硬件窄带自适应滤波的模型,完成了自适应频率搜索算法与自适应调节步骤,驱动硬件LRC可调窄带带通滤波器实现了对输入信号的窄带滤波,提高采集精度。(4)最后给出了驱动模块的调试过程与调试结果,验证了上位机软件各模块功能的完整性,最后验证了数据处理后的结果,验证了设计的可行性。
王阳[9](2020)在《基于FPGA的USB主机通信控制器设计》文中研究说明在光电倍增管(photomultiplier Tube,PMT)的测试研究中,桌面数字化仪器(Desktop Tester,DT)由于全波形采样、便携性好、成本低等优点,成为首选的测试系统。但在使用过程中,由于上位机的非实时性使得DT传输带宽的利用率偏低,导致其计数率实测最高只到4.2 k Hz.Event,而大面积20寸PMT的暗计数率普遍都在50 k Hz.Event左右,不能满足测试要求。另外在DT测试取数时,10分钟时间内将实时产生几个G的数据量,常规的测试连接方式会造成数据的丢失,导致测试结果的精确度不够。为了更大程度上挖掘DT的传输带宽,增强数据获取系统的实时性,并将DT的计数率提高到至少50 k Hz.Event,研究开发一套基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的数据传输系统。整个系统分为三部分,本文主要对第一部分USB主机控制器的开发进行研究。本文主要工作如下:第一,对现有的USB设备控制器IP核进行评估测试。使用KC705 FPGA开发板、TUSB1310A扩展板、协议分析仪等搭建测试平台,详细评估选用的Daisho USB设备控制器,验证其具备的基本功能。第二,USB主机控制器的开发。根据USB协议手册和ULPI接口的要求,基于Verilog语言,在选用的IP核基础上进一步添加主机控制器的基本功能,完成FPGA作为USB主机与设备之间的上电检测、高速识别、枚举和帧信号的发送等功能。第三,验证主机控制器与DT连接可以正常工作。设计DT与USB主机的硬件连接方案,分析DT的USB数据格式,然后在USB主机控制器的基础上进一步开发各种模块,实现DT寄存器的读写和波形获取。经过测试,USB主机控制器运行正常,系统成功读取到DT的波形数据,完成了功能上的要求。
刘伍洋[10](2018)在《通信基带处理器与应用处理器的交互接口设计》文中进行了进一步梳理随着移动通信终端性能的不断提高,通信基带处理器(BP)和应用处理器(AP)的交互接口成为了移动通信终端设计的关键问题。当前作为处理器间的交互接口主要有UART、SPI以及FS-USB等,但随着蜂窝网络数据功能需求增强,终端续航能力需求越来越高,当前BP与AP间的传统交互接口已无法支持BP功能、未来移动通信标准匹配的数据吞吐量以及终端低功耗需求。因此,针对BP与AP的交互接口方案的设计与改进越来越重要。本课题分析了当前作为处理器间通信架构的主流接口的优缺点,并针对项目现有接口的不足、硬件资源的支持以及BP与AP交互接口的需求特性等多方面进行考虑,在对比分析了HS-USB接口的特性之后,最终选择HS-USB接口作为BP与AP间通信的接口解决方案。为了满足BP与AP交互接口“高吞吐量、灵活性、低功耗”三大目标特性,本课题的工作内容包括三个方面:1.为了提高USB接口在BP上作为从设备与上位机(AP)进行通信的数据传输速率,在USB协议栈中设计和改进了设备固件程序;2.考虑到BP与AP之间通信的数据类型多,为最大避免传输不同数据间的干扰,在目标平台上开发了多功能USB设备,实现BP与上位机建立多条物理通信线路进行数据传输的目标;3.考虑到移动通信终端在实际应用中要求越来越低的功率消耗,设计了基于BP-AP交互接口的低功耗策略,实现BP的低功耗功能。通过项目硬件平台对以上三种设计方案进行了丰富的调试验证与完善工作,验证了三种设计方案实现的功能在测试平台上的可行性,最终完成了课题设计工作的目标,兼而满足了实际项目的功能需求。
二、基于USB接口的CAPI驱动程序开发(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于USB接口的CAPI驱动程序开发(论文提纲范文)
(1)基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究和意义 |
1.2 课题的国内外研究现状 |
1.3 现有研究存在的问题 |
1.4 本文的研究目标 |
1.5 本文的主要内容和安排 |
2 系统总体方案设计 |
2.1 光纤光谱仪的工作原理 |
2.1.1 单通道光纤光谱仪的工作原理 |
2.1.2 多通道光纤光谱仪的工作原理 |
2.2 多通道光纤光谱仪的总体结构设计 |
2.2.1 光学系统设计 |
2.2.2 数据采集系统设计 |
2.3 开发环境的搭建 |
2.3.1 FPGA开发环境的搭建 |
2.3.2 HDL仿真环境的搭建 |
2.4 系统主要性能指标 |
2.5 本章小结 |
3 多通道光纤光谱仪控制系统的硬件电路设计 |
3.1 引言 |
3.2 FPGA控制模块 |
3.2.1 FPGA技术简介 |
3.2.2 FPGA芯片选型 |
3.2.3 FPGA及其外围电路设计 |
3.3 CCD光电转换模块 |
3.3.1 CCD器件的工作原理 |
3.3.2 CCD器件的驱动方法 |
3.3.3 CCD器件的选型 |
3.3.4 CCD驱动电路设计 |
3.4 A/D转换模块 |
3.4.1 信号调理电路 |
3.4.2 A/D转换器的芯片选型 |
3.4.3 AD9826 驱动电路设计 |
3.5 USB通信模块 |
3.5.1 USB接口介绍 |
3.5.2 USB外设控制器芯片选型 |
3.5.3 USB通信接口电路设计 |
3.6 RS232 通讯模块 |
3.7 存储模块 |
3.7.1 SRAM |
3.7.2 EEPROM |
3.7.3 Flash |
3.8 电源模块 |
3.8.1 系统电源分布 |
3.8.2 电压转换电路 |
3.9 本章小结 |
4 多通道光纤光谱仪的控制系统软件设计 |
4.1 引言 |
4.2 CCD与AD采集驱动时序 |
4.2.1 CCD控制与AD采集状态 |
4.2.2 TCD1304DG驱动时序 |
4.2.3 AD9826 时序分析 |
4.3 光谱数据存储与读取 |
4.3.1 SRAM时序分析 |
4.3.2 数据存储与读取状态 |
4.4 USB通信控制 |
4.4.1 信号的传输与通讯 |
4.4.2 CY7C68013A的固件设计 |
4.5 本章小结 |
5 光谱仪样机测试 |
5.1 上位机测试软件 |
5.2 样机测试 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 ·攻读学位期间所获学术成果 |
(2)智慧灯杆控制器的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 论文结构安排 |
第二章 需求分析与控制器设计 |
2.1 需求分析 |
2.2 控制器设计 |
2.2.1 自适应接口物理结构 |
2.2.2 软件架构设计 |
2.2.3 控制器资源介绍 |
2.3 相关技术 |
2.3.1 虚拟化技术 |
2.3.2 LwIP与MQTT简介 |
2.3.3 JSON简介 |
2.4 本章小结 |
第三章 自适应接口及注册机制的设计 |
3.1 接口虚拟化 |
3.1.1 IIC接口虚拟化 |
3.1.2 SPI接口虚拟化 |
3.1.3 UART接口虚拟化 |
3.1.4 基于USB协议虚拟串口 |
3.2 自适应接口的设计 |
3.2.1 自适应接口模块架构设计 |
3.2.2 自适应接口模板的定义 |
3.3 自适应接口资源的定义 |
3.3.1 接口基本属性 |
3.3.2 接口行为属性 |
3.3.3 接口能力属性 |
3.3.4 自适应接口资源的定义 |
3.4 自适应接口注册机制的设计 |
3.4.1 网络传输阶段的设计 |
3.4.2 控制器注册阶段的设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 自适应接口及注册机制的实现 |
4.1 自适应接口的实现 |
4.1.1 虚拟IIC接口的实现 |
4.1.2 虚拟SPI接口的实现 |
4.1.3 虚拟UART接口的实现 |
4.1.4 基于USB协议的虚拟串口实现 |
4.1.5 自适应接口模块的实现 |
4.2 自适应接口注册机制的实现 |
4.2.1 网络传输阶段的实现 |
4.2.2 控制器注册阶段的实现 |
4.3 相关功能模块的实现 |
4.3.1 cJSON的移植及数据解析 |
4.3.2 接口注册信息存储 |
4.4 本章小结 |
第五章 控制器测试 |
5.1 测试环境搭建 |
5.2 自适应接口测试 |
5.3 接口信息注册测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)基于USB3.0的便携示波器接口模块设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状与发展态势 |
1.2.1 便携式示波器研究现状与发展态势 |
1.2.2 USB协议研究现状与发展态势 |
1.3 本文的主要内容及章节安排 |
第二章 接口模块硬件设计 |
2.1 总体方案设计 |
2.1.1 总体需求分析 |
2.1.2 接口模块方案设计 |
2.2 硬件电路设计 |
2.2.1 USB控制器外设接口电路设计 |
2.2.2 USB控制器电源电路设计 |
2.3 逻辑功能设计 |
2.3.1 接口控制逻辑设计 |
2.3.2 指令解析功能设计 |
2.3.3 时钟与复位方案设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 接口固件程序设计 |
3.1 固件方案总体设计 |
3.2 固件程序的开发 |
3.2.1 从设备FIFO接口设计 |
3.2.2 DMA通道设计 |
3.3 USBTMC协议实现 |
3.3.1 USB描述符 |
3.3.2 USB设备枚举 |
3.4 本章小结 |
第四章 模块的仪器控制软件设计 |
4.1 SCPI指令集分析 |
4.2 专用SCPI指令集设计 |
4.2.1 通道指令子系统 |
4.2.2 测量指令子系统 |
4.2.3 采样指令子系统 |
4.2.4 触发指令子系统 |
4.3 SCPI指令存储与解析方案设计 |
4.3.1 SCPI指令存储方案设计 |
4.3.2 SCPI指令解析程序设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 上位机应用软件设计 |
5.1 软件方案设计 |
5.1.1 软件设计选用平台及工具 |
5.1.2 软件功能分析与工作流程设计 |
5.2 软件用户界面设计 |
5.3 关键功能模块设计 |
5.3.1 数据收发模块设计 |
5.3.2 数据处理模块设计 |
5.4 本章小结 |
第六章 功能验证与测试 |
6.1 硬件平台功能验证 |
6.2 USBTMC平台识别与功能测试 |
6.3 专用SCPI指令系统测试 |
6.4 上位机应用软件测试 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 后期展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的研究成果 |
(4)基于农业物联网USB接口的FPGA边缘计算设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 农业物联网研究现状 |
1.2.2 FPGA技术发展及其应用现状 |
1.3 课题来源 |
1.4 论文主要研究内容与章节安排 |
1.4.1 主要研究目标和内容 |
1.4.2 本文章节安排 |
1.5 本章小结 |
第二章 相关开发平台及硬件设备 |
2.1 基于树莓派的采集节点 |
2.1.1 传感器简介 |
2.1.2 USB转换器简介 |
2.1.3 树莓派简介 |
2.2 基于FPGA的边缘计算节点 |
2.2.1 Xilinx Zynq-7000 系列简介 |
2.2.2 Zynq设计工具 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于USB接口的驱动设计与实现 |
3.1 使用接口简介 |
3.1.1 I~2C接口 |
3.1.2 USB接口 |
3.2 I~2C驱动 |
3.2.1 I~2C驱动框架 |
3.2.2 主要结构体 |
3.3 USB驱动 |
3.3.1 USB驱动架构 |
3.3.2 USB驱动逻辑结构和传输方式 |
3.3.3 USB请求块 |
3.4 USB接口驱动的实现 |
3.4.1 I~2C接口驱动 |
3.4.2 USB接口驱动 |
3.5 传感器描述文件 |
3.6 驱动内核编译 |
3.7 本章小结 |
第四章 面向边缘计算的FPGA软硬件协同设计实现 |
4.1 边缘计算的FPGA实现方案 |
4.2 小波分解基础 |
4.2.1 小波变换发展 |
4.2.2 小波变换数学依据 |
4.2.3 几种常见的小波基函数 |
4.2.4 小波分解 |
4.3 边缘计算硬件模块设计 |
4.3.1 HLS简介 |
4.3.2 小波分解硬件IP实现 |
4.3.3 边缘计算硬件加速模块实现 |
4.4 系统软件设计 |
4.4.1 嵌入式开发环境的搭建 |
4.4.2 QTE开发环境的安装 |
4.5 本章小结 |
第五章 整体架构及系统实现 |
5.1 整体系统架构定义 |
5.2 PL与PS端交互设计 |
5.2.1 AXI总线 |
5.2.2 PL与 Linux系统的数据交互 |
5.3 数据传输及上位机实现 |
5.3.1 Socket数据传输 |
5.3.2 上位机环境的搭建与实现 |
5.4 整体系统的实现 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)基于USB接口的恒压经络信息检测系统(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 选题背景及意义 |
1.2 经络信息检测机理 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国内经络研究现状 |
1.3.2 国外经络研究现状 |
1.3.3 国内外经络信息检测系统研究现状 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 USB经络信息检测系统总体方案设计 |
2.1 系统总体方案设计 |
2.2 技术指标与技术特点 |
2.2.1 技术指标 |
2.2.2 技术特点 |
2.3 本章小结 |
第3章 USB经络信息检测系统硬件设计 |
3.1 系统硬件总体结构 |
3.2 核心芯片选型 |
3.2.1 测量芯片选型 |
3.2.2 通信芯片选型 |
3.3 STM32F103C8T6 芯片及其外围电路 |
3.3.1 STM32F103C8T6 芯片技术特性 |
3.3.2 STM32F103C8T6 芯片外围电路 |
3.4 CY7C68013A芯片及其外围电路 |
3.4.1 CY7C68013A芯片技术特性 |
3.4.2 CY7C68013A芯片外围电路 |
3.5 通信电路设计 |
3.6 信息采集电路设计 |
3.7 恒压电路与穴位探测电路设计 |
3.8 信号调整电路设计 |
3.9 电源电路设计 |
3.10 本章小结 |
第4章 USB经络信息检测系统软件设计 |
4.1 系统软件设计总体概述 |
4.2 测量模块程序设计 |
4.2.1 A/D采集程序设计 |
4.2.2 STM32F103C8T6 芯片中断程序设计 |
4.2.3 PWM产生子程序设计 |
4.2.4 PWM测量子程序设计 |
4.3 通信模块程序设计 |
4.3.1 Cypress固件开发工具和固件基本框架 |
4.3.2 通信模块主程序设计 |
4.3.3 用户自定义请求程序设计 |
4.3.4 CY7C68013A芯片串口中断程序设计 |
4.4 交互界面程序设计 |
4.4.1 USB设备驱动程序的修改与安装 |
4.4.2 USB设备的编程和重要函数介绍 |
4.4.3 交互界面程序设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 USB经络信息检测系统调试分析 |
5.1 电源电路调试分析 |
5.2 恒压电路、穴位探测电路调试分析 |
5.3 模拟电压采集调试分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)多接口融合的仪器端远程控制库设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本论文的主要内容及章节安排 |
第二章 仪器端远程控制系统总体设计方案 |
2.1 仪器远程控制系统的总体框架介绍 |
2.2 接口调度层需求分析 |
2.3 接口通信层需求分析 |
2.3.1 USB接口驱动需求分析 |
2.3.2 LAN接口驱动需求分析 |
2.3.3 GPIB接口驱动需求分析 |
2.3.4 接口通信层总体需求分析 |
2.4 软件开发环境 |
2.5 本章小结 |
第三章 接口调度层设计与实现 |
3.1 接口调度层功能函数设计与实现 |
3.1.1 接口调度层函数的注册回调 |
3.1.2 接口调度层dispatch接口的创建和销毁 |
3.2 接口调度层锁机制设计与实现 |
3.2.1 使用互斥锁实现接口调度层锁机制 |
3.3 接口调度层远程本地状态机制设计与实现 |
3.4 本章小结 |
第四章 接口通信层的设计与实现 |
4.1 USB接口驱动设计与实现 |
4.1.1 USBTMC协议和USB488 子协议概述 |
4.1.2 USBTMC协议及USB488 协议实现 |
4.2 LAN接口驱动设计与实现 |
4.2.1 VXI-11协议概述 |
4.2.2 VXI-11协议实现 |
4.3 GPIB接口驱动设计与实现 |
4.3.1 USB转 GPIB |
4.4 本章小结 |
第五章 测试与验证 |
5.1 测试前准备工作 |
5.2 单接口功能测试 |
5.2.1 LAN接口功能测试 |
5.2.2 GPIB接口功能测试 |
5.2.3 USB接口功能测试 |
5.3 多接口同时工作测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻硕期间取得的研究成果 |
(7)基于ARM的多总线程控仪器接口软件设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 国内外研究历史与现状 |
1.2.1 虚拟仪器的发展过程 |
1.2.2 各总线的发展态势和研究现状 |
1.2.3 多总线程控仪器接口转换的发展趋势 |
1.3 本文的主要研究内容 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 多总线程控仪器接口系统方案设计 |
2.1 功能需求分析 |
2.2 硬件模块介绍 |
2.3 软件系统设计方案 |
2.4 软件开发平台介绍 |
2.5 系统方案可行性分析 |
2.5.1 经济可行性分析 |
2.5.2 技术可行性分析 |
2.6 本章小节 |
第三章 相关总线接口技术的设计与实现 |
3.1 USBTMC(USB TEST AND MEASUREMENT CLASS)程控接口设计 |
3.1.1 USBTMC协议 |
3.1.1.1 USB数据的构成与传输类型 |
3.1.1.2 USBTMC通信模型与数据格式 |
3.1.1.3 USBTMC协议请求 |
3.1.2 USBTMC驱动软件设计 |
3.1.2.1 USB外设接口模块介绍 |
3.1.2.2 USBTMC驱动程序编写 |
3.2 GPIB接口的软件模拟设计 |
3.2.1 GPIB协议 |
3.2.1.1 GPIB总线结构及信号线 |
3.2.1.2 接口功能与器件接口功能设置 |
3.2.1.3 消息编码及传递 |
3.2.2 GPIB接口设计 |
3.2.3 GPIB接口的软件模拟程序设计 |
3.3 以太网程控接口设计 |
3.3.1 TCP/IP原理 |
3.3.1.1 TCP/IP基础协议 |
3.3.1.2 数据封装 |
3.3.1.3 SOCKET通信 |
3.3.2 以太网接口设计 |
3.3.2.1 以太网接口芯片 |
3.3.2.2 W5500 工作模式 |
3.3.3 以太网接口程序设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 程控仪器接口协议转换软件设计 |
4.1 系统的移植与内核拓展 |
4.1.1 μC/OS-Ⅲ简述 |
4.1.2 移植操作系统 |
4.1.3 任务调度介绍 |
4.2 系统软件总体设计 |
4.3 USB-LAN模块软件设计 |
4.3.1 USB-LAN模型 |
4.3.2 USB-LAN软件设计 |
4.4 GPIB-LAN模块软件设计 |
4.4.1 GPIB-LAN模型 |
4.4.2 GPIB-LAN软件设计 |
4.5 数据存储/配置软件设计 |
4.5.1 FLASH简介 |
4.5.2 参数存储方式 |
4.5.3 数据存储/配置程序设计 |
4.6 通信接口管理任务软件设计 |
4.7 本章小结 |
第五章 软件功能测试 |
5.1 搭建测试平台 |
5.2 USB-LAN模块测试 |
5.3 GPIB-LAN模块测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究工作总结 |
6.2 后续工作展开 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(8)微弱信号采集电路的驱动及自适应滤波处理设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题研究目的与主要任务 |
1.4 本文结构安排 |
第二章 数据采集系统总体设计 |
2.1 设计需求分析 |
2.2 系统整体方案 |
2.3 微弱信号检测技术 |
2.4 驱动模块硬件整体设计 |
2.4.1 驱动硬件电路组成 |
2.4.2 传输接口电路方案 |
2.4.3 双核交互方案 |
2.5 数据采集系统软件结构及组成 |
2.5.1 驱动模块软件设计方案 |
2.5.2 上位机软件设计方案 |
2.6 自适应滤波技术方案 |
2.7 本章小结 |
第三章 数据采集系统驱动模块及上位机软件设计 |
3.1 驱动模块硬件设计 |
3.1.1 ARM电路 |
3.1.2 USB接口电路 |
3.1.3 SRAM存储电路 |
3.2 驱动模块软件设计 |
3.2.1 驱动模块总体软件设计 |
3.2.2 USB接口驱动软件及数据帧设计 |
3.2.3 SRAM驱动软件设计 |
3.2.4 双控制器通讯软件及数据帧设计 |
3.3 上位机软件设计 |
3.3.1 软件总体设计 |
3.3.2 USB驱动模块设计 |
3.3.3 交互模块设计 |
3.3.4 系统管理模块设计 |
3.3.5 数据处理模块设计 |
3.4 本章总结 |
第四章 自适应滤波处理 |
4.1 低频段数字滤波设计 |
4.1.1 FIR低通滤波设计 |
4.1.2 均值滤波 |
4.2 自适应频率搜索 |
4.2.1 时域测频及缺点 |
4.2.2 频域测频 |
4.3 自适应调节 |
4.4 本章小结 |
第五章 测试与验证 |
5.1 驱动模块调试 |
5.1.1 USB接口芯片调试 |
5.1.2 SRAM存储芯片调试 |
5.1.3 双核串口通讯逻辑验证 |
5.2 上位机软件功能测试与验证 |
5.2.1 交互模块功能测试 |
5.2.2 系统管理模块功能测试 |
5.2.3 数据处理模块功能测试 |
5.3 数据处理模块性能及系统指标测试 |
5.3.1 数字低通滤波测试 |
5.3.2 直流精度测试 |
5.3.3 交流信号性能测试 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(9)基于FPGA的USB主机通信控制器设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 中微子及中微子实验 |
1.1.2 光电倍增管(PMT) |
1.1.3 基于DT的PMT测试系统 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 测试系统现状 |
1.3.2 数据传输现状 |
1.4 本研究工作的主要内容与结构安排 |
1.5 创新点说明 |
第二章 FPGA测试平台软硬件设计 |
2.1 测试平台的搭建 |
2.2 硬件设计 |
2.2.1 KC705 FPGA开发板 |
2.2.2 TUSB1310A板卡 |
2.2.3 DT5751简介 |
2.3 软件平台设计 |
2.3.1 ISE Design Suite |
2.3.2 开源工具链 |
2.3.3 LabVIEW |
2.4 本章小结 |
第三章 USB设备硬件协议栈的评估 |
3.1 USB2.0结构 |
3.2 USB通讯连接过程 |
3.3 USB设备控制器的评估 |
3.3.1 USB控制器研究 |
3.3.2 USB电源配置 |
3.3.3 USB设备控制器的连接设计及固件开发 |
3.3.4 USB驱动程序安装和上位机编译 |
3.3.5 USB设备控制器的验证结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 USB主机硬件协议栈的实现 |
4.1 USB主机功能研究 |
4.2 验证系统设计 |
4.3 固件实现流程 |
4.4 USB主机功能的实现 |
4.4.1 上电检测 |
4.4.2 高速握手协议 |
4.4.3 枚举 |
4.4.4 帧信号的发送 |
4.4.5 Setup、In和 Out的动作触发 |
4.5 本章小结 |
第五章 USB主机通信控制器应用层传输设计 |
5.1 DT寄存器的配置方法设计与评估 |
5.1.1 转发器方案 |
5.1.2 纯FPGA实现方案 |
5.1.3 基于PC配合的方案 |
5.2 基于PC联调方案的实现 |
5.2.1 优选方案说明 |
5.2.2 第三种方案可行性验证 |
5.3 USB命令格式 |
5.3.1 普通寄存器命令格式的分析与验证 |
5.3.2 数据寄存器命令格式的分析 |
5.4 基于FPGA的数据获取程序构建 |
5.4.1 FPGA获取程序的模块结构 |
5.4.2 USB读写寄存器模块开发 |
5.4.3 库模块开发 |
5.4.4 数据获取模块开发 |
5.5 测试验证及结果分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
附录 A |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(10)通信基带处理器与应用处理器的交互接口设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
第1章 引言 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 研究现状及发展趋势 |
1.3 本课题研究内容及章节架构 |
第2章 接口方案及相关介绍 |
2.1 处理器交互接口特性需求 |
2.2 接口方案选定 |
2.3 整体框架 |
2.4 USB硬件平台介绍 |
2.5 USB协议介绍 |
2.6 本章小结 |
第3章 接口数据高速传输设计与实现 |
3.1 针对USB数据传输速率的分析 |
3.2 USB固件及其功能 |
3.3 针对USB数据传输速率的分析 |
3.3.1 设计思想 |
3.3.2 工作流程 |
3.4 固件模块设计与实现 |
3.4.1 CDC设备描述符设计 |
3.4.2 CDC类功能描述符 |
3.4.3 设备状态机设计 |
3.4.4 设备类特殊请求 |
3.4.5 中断服务程序设计 |
3.5 固件调试与结果分析 |
3.5.1 测试方案 |
3.5.2 结果分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 接口多通道设计与实现 |
4.1 BP与 AP通信链路分析 |
4.2 多功能USB设备的研究与选择 |
4.3 USB接口多通道设计 |
4.3.1 接口通信设计 |
4.3.2 USB接口多通道框架 |
4.3.3 硬件资源分配 |
4.3.4 软件设计 |
4.4 组合设备的实现 |
4.4.1 CDC协议重实现 |
4.4.2 组合设备描述符配置 |
4.4.3 组合设备的枚举 |
4.4.4 全部端点配置方案 |
4.4.5 IN/OUT端点处理 |
4.5 多功能接口测试与分析 |
4.5.1 测试方案 |
4.5.2 结果分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 接口低功耗策略设计与实现 |
5.1 低功耗需求分析 |
5.2 针对BP的低功耗分析 |
5.2.1 BP数据处理模块 |
5.2.2 BP功耗分析 |
5.3 面向BP功耗的USB接口作用分析 |
5.4 USB低功耗策略设计与实现 |
5.5 功耗测试与分析 |
5.5.1 测试方案 |
5.5.2 结果分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 结束语 |
6.1 主要工作与创新点 |
6.2 后续研究工作 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
四、基于USB接口的CAPI驱动程序开发(论文参考文献)
- [1]基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计[D]. 时莉. 烟台大学, 2021(11)
- [2]智慧灯杆控制器的设计与实现[D]. 徐剑鑫. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]基于USB3.0的便携示波器接口模块设计与实现[D]. 张耀先. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]基于农业物联网USB接口的FPGA边缘计算设计与实现[D]. 刘靖. 内蒙古大学, 2021(12)
- [5]基于USB接口的恒压经络信息检测系统[D]. 霍东. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]多接口融合的仪器端远程控制库设计与实现[D]. 韩成凯. 电子科技大学, 2020(01)
- [7]基于ARM的多总线程控仪器接口软件设计[D]. 刘巾滔. 电子科技大学, 2020(07)
- [8]微弱信号采集电路的驱动及自适应滤波处理设计[D]. 赖小松. 电子科技大学, 2020(07)
- [9]基于FPGA的USB主机通信控制器设计[D]. 王阳. 天津理工大学, 2020(05)
- [10]通信基带处理器与应用处理器的交互接口设计[D]. 刘伍洋. 重庆邮电大学, 2018(01)