USB接口采集器设计优化

USB接口设备的设计基本有两种方法：采用单片机和专用USB接口通信芯片；或者采用具有USB接口通信功能的单片机。常见的有National Semiconductor公司的USBN9602USB接口通信芯片，Cypress公司生产的EZ—USB系列单片机。EZ—USB单片机由高性能的8051内核，集成1个智能USB引擎，1个USB收发器，1个I²C口，并提供24个I/O端口，16位的地址线和8位数据线。EZ—USB单片机支持USB1.1规范，且指令同标准8051指令兼容，性能提高三倍以上。

USB接口采集器结构图如图4-41所示，由ADC67412位A/D转换器完成数据转换，EZ—USB单片机经I/O口驱动ADC674，实现数据采集和存储，采集的数据存入USB接口的数据缓冲区，直接上传到PC机进行存储，实现大容量、高速采集。

图4-40 并口采集器原理图

图4-41 USB接口采集器结构图(www.xing528.com)

采集器的驱动由Windows操作系统下开发的驱动程序实现，Cypress公司提供开发程序模板，进行适当改动即可。EZ—USB单片机采用枚举—再枚举的方式驱动USB外设，枚举过程如下：外设的驱动程序以固件形式存于PC机中，当外设连接入PC机，PC机通过端口0查询外设类型，在得知外设类型后，将外设的运行固件下装到EZ—USB的程序存储器RAM中，然后，模拟断开连接，进入再枚举过程。这时，外设可以提供运行的所有配置信息。枚举—再枚举过程如图4-42所示。

图4-42 枚举—再枚举过程

采集器可以开发不同的固件实现不同的采集应用，通过PC机的枚举过程下装。详细驱动程序开发可参考相关资料。