基于GY7C68013A芯片的数据采集装置研究

论文摘要

本课题主要利用数据采集技术、USB总线技术、CAN总线技术、单片机技术以及一些相关的软硬件知识,来研究了基于CY7C68013A的数据采集系统装置。USB接口具有即插即用、使用方便、传输速度快、可靠性高等特点,CAN总线接口具有传输距离远、带载波监测功能的对等模式传输等特性,本课题将这两种技术引进数据采集装置中,并应用于磁场分布在线测量分析系统。在此基础上,本课题完成了包括基于CY7C68013A、ADS7852Y以及SN65HVD230的数据采集装置的电原理图设计、PC端的CAN转RS232转接器的电原理图设计、电路板PCB板的制作与实物焊接、磁场测量装置的制作、数据采集装置的固件程序的编程与调试、Windows下的基于WDM设备驱动程序的动态链接库函数编程与调试、固件下载驱动程序的生成以及在VB6.0环境下磁场在线分析测量应用程序的编写等大量工作,其中涉及知识包括模拟电路、数字电路、C51语言设计、Keil C、VC++6.0、USB接口技术、CAN总线接口技术、WIN2000DDK、Protel99Se、VB6.0等。最后通过综合调试,本课题实现了长直螺旋管磁场强度的在线测量,采集的数据通过USB装置以及CAN总线传送至PC主机,完成了基于CY7C68013A的USB接口和CAN总线的磁场在线测量而分析系统的设计。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 1.1 数据采集系统及其发展的现状
• 1.1.1 典型的数据采集系统
• 1.1.2 数据采集与处理系统的发展现状与趋势
• 1.2 USB 的发展和特点
• 1.2.1 USB 的发展
• 1.2.2 USB 的特点
• 1.3 CAN 总线的发展和特点
• 1.3.1 CAN 总线的发展
• 1.3.2 CAN 总线的特点
• 1.4 论文的研究工作和组织结构
• 1.4.1 论文的研究工作
• 1.4.2 论文的组织结构
• 第二章 USB 总线以及CAN 总线物理接口协议介绍
• 2.1 USB 体系结构概述
• 2.1.1 USB 系统的描述
• 2.1.2 总线布局技术
• 2.1.3 物理接口
• 2.1.4 电源
• 2.1.5 总线协议
• 2.1.6 健壮性
• 2.1.7 数据流种类
• 2.1.8 USB 设备
• 2.1.9 USB 主机：硬件和软件
• 2.1.10 USB 体系结构完善
• 2.2 CAN 总线物理接口协议介绍
• 2.2.1 CAN 总线协议分层结构
• 2.2.2 CAN 总线通信协议
• 2.2.3 CAN 报文的帧类型
• 2.3 小结
• 第三章 数据采集装置的硬件设计
• 3.1 数据采集装置的整体框图
• 3.2 CY7C68013A 芯片介绍
• 3.2.1 CY7C68013A 芯片描述
• 3.2.2 EZ-USB FX2LP CPU 内核介绍
• 3.2.3 EZ-USB FX2LP 的SIE 内核介绍
• 3.2.4 EZ-USB FX2LP 的列举与重列举（Enumeration and ReNumeration）
• 3.2.5 EZ-USB FX2LP 的GPIF 核介绍
• 3.2.6 EX-USB FX2LP 的存储器结构
• 3.3 霍尔传感器
• 3.4 AD 芯片 ADS7852Y
• 3.5 CAN 物理层接口
• 3.5.1 主要特点
• 3.5.2 工作模式和控制逻辑
• 3.5.3 CAN 总线接口设计
• 3.6 RS232 数据通信
• 3.7 CAN 转RS232 接口设计
• 3.8 数据采集装置的硬件设计
• 3.9 系统的抗干扰设计
• 3.10 小结
• 第四章 固件设计
• 4.1 固件的构架设计
• 4.2 固件的各个功能程序设计以及调试
• 4.2.1 USB 设备请求的设计与调试
• 4.2.2 GPIF 接口、数据采集程序设计
• 4.2.3 CAN 接口通信设计
• 4.3 小结
• 第五章 应用程序设计
• 5.1 通用USB 驱动程序概述
• 5.2 固件下载驱动程序的设计
• 5.3 访问USB 设备的动态链接库
• 5.3.1 动态链接库Dll
• 5.3.2 USB API 函数DLL
• 5.4 VB6.0 环境下的长直螺旋管磁场分析软件
• 5.5 小结
• 第六章 实验与结果
• 6.1 通电长直螺旋管磁场分布
• 6.2 通电长直螺旋管磁场分布曲线图
• 6.3 小结
• 第七章 总结
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢
• 个人简况及联系方式