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論文分析了USB 協(xié)議，研究了USB總線的系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)，闡述了USB 主機和USB 設(shè)備所實現(xiàn)的功能。介紹了USB 的數(shù)據(jù)傳輸類型和USB 通信協(xié)議，并對設(shè)備架構(gòu)進行了解析，對設(shè)備狀態(tài)、描述符、標準請求及HID 類設(shè)備等分別做了介紹。USB 協(xié)議層是整個USB 設(shè)備的核心單元，負責(zé)處理USB 協(xié)議所規(guī)定的大部分內(nèi)容。根據(jù)USB2.0 協(xié)議層體系結(jié)構(gòu)，分析收發(fā)器和串行接口引擎在USB 系統(tǒng)中實現(xiàn)的功能。除此之外，研究了UTMI 協(xié)議以及USB 微控制器芯片。在對USB 協(xié)議體系結(jié)構(gòu)進行詳細分析后，選用片上集成USB 控制器的C8051F 系列單片機，設(shè)計一個USB HID 類設(shè)備系統(tǒng)，實現(xiàn)綜測儀主控與其前面板的數(shù)據(jù)通訊。在設(shè)計之前，對智能儀表的發(fā)展背景及計算機外總線的分類進行了深入地討論。將USB總線與傳統(tǒng)儀表選用的GPIB總線和RS232總線等進行對比，體現(xiàn)了USB總線極大的速度優(yōu)勢。
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