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基于USB2.0的红外数据传输系统的设计与实现

时间:2021-10-27 09:17 点击次数:
  本文摘要:1章节目录 伴随着检测技术和无线通讯技术性的发展趋势和运用于,测试设备向小型化、功耗发展趋势,红外数据信息传输成本费划算,十分简单易懂,在许多 中小型设备中得到 广泛运用。为避免 模块插下造成 仪器设备毁损,搭建测试设备与PC机间的无线网络数据信息传输,提升多余的电缆线相接,这儿设计方案一种根据USB2.0的红外数据信息传输系统软件,该系统软件具有功耗、操控比较简单、推行便捷,传输可信性高特性。

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1章节目录  伴随着检测技术和无线通讯技术性的发展趋势和运用于,测试设备向小型化、功耗发展趋势,红外数据信息传输成本费划算,十分简单易懂,在许多 中小型设备中得到 广泛运用。为避免 模块插下造成 仪器设备毁损,搭建测试设备与PC机间的无线网络数据信息传输,提升多余的电缆线相接,这儿设计方案一种根据USB2.0的红外数据信息传输系统软件,该系统软件具有功耗、操控比较简单、推行便捷,传输可信性高特性。  2系统硬件开发  2.1关键器件型号选择  Cypress企业的CY7C68013器件包含USB2.0的搭建微处理器。

它內部搭建有一个加强型的8051、一个智能化USB串行通信模块、一个USB数据信息收发器、两个UART、3个8位I/O口、16位详细地址线、8.5KBRAM和4k高清BFIFO等。加强型的8051核心基本上与规范8051相溶、而特性可超出规范8051的3倍之上。每条命令占到4个时钟周期,在48MHz晶振电路下工作中时,单指令周期时间为83.3ns,执行速率远快于规范的8051单片机设计。EZ-USBFX2抵制3种模块方式,即GPIF控制板方式、操纵FIFO方式和端口号方式。

GPIF控制板方式和操纵FIFO方式与外场设备是8位或16位数据信息并行处理传输,依据本系统软件务必,随意选择串口通信的端口号方式。因为USB传输的数据信息是基带芯片二进制数据信号,而红外收发器传输的数据信息是3/16一连击码,因而配搭转码软件HSDL-7001搭建CY7C68013器件与红外收发器中间的数据信息转换。为了更好地搭建系统软件的小容积,配搭TFBS4652型红外收发器,该收发器是超过的红外收发器之一(6.8毫米X2.8毫米X1.6毫米),品质仅有所为0.05g。

仅次传输速度约115.2Kbit/s(SIR),发光二极管的工作标准电压范畴为2.4~3.6V,溫度为-25~85℃。除此之外,该收发器还具有发送至对接的也就能操控尾端,当系统软件不工作中时,可将此端口号改置较低,那样收发器就正处在再开情况,降低系统软件耗费。

  2.2系统设计构成  本传输系统软件关键由USB2.0模块电源电路(还包含模块器件CY7C68013、开关电源转换、串行通信E2PROM)、红外编号打法电源电路和红外收发器3一部分组成。当需在外场设备中储存的数据加载到PC机时,PC机向USB2.0模块器件CY7C68013发送至获取数据的督促指令,CY7C68013对接到督促指令后,把与外场设备通讯的检验码根据串口通信插口发送到红外编码解码HSDL-7001,随后将模块器件发送至出带的串行通信二进制编码数据成3/16一连击字节数的单脉冲,3/16一连击码数据信息根据串行通信手机充电线传输至红外收发器,这时模块器件开启红外推送家用电器的推送也就能尾端,红外收发器以红外光信号灯不亮的方式起飞3/16一连击码单脉冲数据信息,顺利完成指令的发送至;当外场设备相接的红外收发器对接到发送至的3/16一连击码数据信息指令后,将其送过来至外场设备,外场设备收到指令后呼吁传送数据,即顺利完成一次从PC机到外场设备的数据通讯。其确立搭建基本原理如图所示1下图。

  2.3红外编码解码电源电路  图2为红外编码解码电源电路,关键选用红外转码软件HSDL-7001,该器件遵照IrDA1.0通讯协议物理层标准,模块与SIR收发器相互之间相溶,可与规范的16550UART相接,具有內部或外界2种数字时钟方式,工作标准电压范畴为2.7~5.9V,可发送至/对接1.63s或3/16单脉冲数据信息方式。在其中16XCLK为16倍串口波特率的数字时钟輸出尾端,只在外界晶振电路时用以。  OSCOUT、OSCIN为晶振电路模块,低电频时随意选择內部数字时钟。

TXD扩展槽对接CY7C68013单片机设计串行通信端口号发送至的数据信息,经编号调配后,以单脉冲的方法传输到IR_TXD端口号。红外光单脉冲数据信息更改来的脉冲信号差分信号,经IR_RX端口号转到HSDL-7001,经內部调配后,根据RX扩展槽将数据信息发送至CY7C68013单片机设计的串行通信端口号。

扩展槽A0、A1、A2作为变化HSDL-7001的串口波特率随意选择,以给出外同设备与PC机中间数据信息的传输。  本系统软件配搭外界晶振电路,配搭頻率为1.8432MHz有源晶振,在编码数据全过程,HSDL-7001对接TXD传输的串行通信数据信息,在TXD的每一个上升沿刚开始,IRRXD推迟7CYCLES的時间(16CYCLES为一个晶振电路周期时间),随后键入一个因此以单脉冲,脉长为3CYCLES,假如TXD0依然为低电频,则每一个晶振电路周期时间内,IRRXD都是会键入一个总宽为3CYCLES的因此以单脉冲。假如TXDO为上拉电阻,则IRTXD键入低电频,如图所示3下图。

  编解码全过程忽视,编号全过程看作是把TXD单脉冲变大的全过程,而编解码全过程则看作是把单脉冲拉宽的全过程。编解码全过程中,当IRRXD传输一个总宽为3CYCLES的负单脉冲,RXD就键入一个总宽为16CYCLES的负单脉冲,如图4下图。  3系统软件开发  系统还包含固定件程序流程、USB设备驱动软件和应用软件。全部手机软件还包含系统软件复位、抽样操控、数据信息传输和波型说明等一部分。

USB设备尾端固定件及外围电路的最底层管理程序关键应用C51编写,电子计算机尾端顾客应用软件应用VisualBasic和VisualC 混和程序编写。  3.1USB固定件设计方案  USB数据信息传输有4种方法:块传输、终断传输、即时传输和操纵传输。

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当务必比较慢精确大批传输数据信息时,一般应用块传输方法。设计方案中关键充分考虑本系统软件回绝髙速不断传输大空间的数据信息,而且对数据信息的一致性回绝较高,故应用块传输方法。

固定件程序流程的编写应用Keil企业的KeilC51c语言编译器(V6.10)。它为8051微处理器的开发软件获得C语言自然环境,另外享有编写编码高效率、比较慢的特性,相对性于传统式的编写产品研发自然环境更加协调能力、高效率和更非常容易用以。

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将编码在KeilC51自然环境中进行c语言编译器。c语言编译器根据后,将固定件编码iTunes到USB单片机设计中,就可完成与外场设备的数据信息传输。  在全部固定件程序流程中,EZ-USBFX2设备通电或废黜后,最先复位全部內部初始条件,接着启用每日任务复位涵数TD_Init(),开启终断,这时固定件程序流程大大的检验操控端口号0否收到SETUP包在。

一旦收到,固定件程序流程就刚开始启用客户涵数TD_Poll(),在其中客户务必顺利完成的作用编码在TD_Poll()涵数中。启用顺利完成后,不断检验端口号O否收到SETUP包在,若有,执行设备督促,启用TD_Poll()涵数;不然检验USB核否有USB悬架数据信号。若有则启用客户涵数TD_Suspend(),其返回值为真时,检验USB核否有新的起点恶性事件,没时,设备转到悬架起情况,相反,启用TD_Resume()进行下一次循环系统;当。TD_Suspend()函数返回值为假时,必需转至下一次循环系统。

  除此之外,固定件程序流程架构中还界定很多终断处理函数,之中用时可在适度的方向重进客户编写的编码,那样既明确又有助于讲解,就可在必须变化全部程序流程的前提条件下,仅有根据变化适度的模块,来搭建客户设定的作用,本系统软件应用串口通信终断处理函数搭建红外传输数据信息的对接。  3.2驱动软件设计方案  USB系统软件驱动软件应用层次结构模型(WDM),该实体模型界定层次的驱动软件,USB设备驱动软件多余与硬件配置会话,只是根据USB驱动软件模块将USB督促比较慢提交到系统总线驱动软件从而顺利完成硬件配置作业者。从系统软件的视角而言,在USB设备放进服务器后,服务器检验到USB设备,载入设备描述符,随后服务器依据设备描述符中获得的生产商ID和商品ID等,峻工适度USB设备驱动软件,载入USB设备中的配置描述符、模块描述符和节点描述符,依据务必随意选择有效的配置、模块和节点,确定传输方法。这一全过程顺利完成后,PC机与USB设备中间就可传输数据信息。

  3.3运用于编程设计  应用软件是检测系统的关键,其对USB设备的作业者作用为:开启或再开USB设备,检验USB设备,设定USB数据信息传输管路。设定数据信息端口号的最初的状态,根据USB模块传输数据、储存、说明并分析数据。  4结果  文中设计方案的数据信息传输系统软件具有功耗、操控比较简单、推行便捷等特性,系统软件将USB2.O接口技术与红外传输技术性结合,搭建了检测仪与PC机中间的无线网络数据信息传输,超出了设计方案运用于回绝。  为了更好地保证 传输数据信息的准确性,避免 别的光波对传输数据信息的阻拦,系统软件罩壳改装红外滤色片:一方面,防止或提升散射辐射或情况电磁波辐射的伤害危害:另一方面,单设具有特殊光波长区的红外光波长。

经数次实验证实,该系统软件必须可靠稳定传输数据信息,具有非常好的应用性。


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