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亚博网赌安全有保障-基于USB2.0的红外数据传输系统的设计与实现

时间:2021-04-17
本文摘要:第一章随着测试技术和无线通信技术的发展和应用,测试仪器越来越小型化、低功耗,红外数据传输廉价易懂,广泛应用于许多小型设备中。为了防止仪器因模块插拔而损坏,在测试仪器和PC之间建立无线数据传输,增加不必要的电缆连接,本文设计了一种基于USB2.0的红外数据传输系统,该系统具有功耗低、控制非常简单、实现方便、传输可靠性高的特点。2系统硬件设计2.1主要器件选型赛普拉斯公司CY7C68013器件包括USB2.0微控制器。

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第一章随着测试技术和无线通信技术的发展和应用,测试仪器越来越小型化、低功耗,红外数据传输廉价易懂,广泛应用于许多小型设备中。为了防止仪器因模块插拔而损坏,在测试仪器和PC之间建立无线数据传输,增加不必要的电缆连接,本文设计了一种基于USB2.0的红外数据传输系统,该系统具有功耗低、控制非常简单、实现方便、传输可靠性高的特点。2系统硬件设计2.1主要器件选型赛普拉斯公司CY7C68013器件包括USB2.0微控制器。

它由一个增强型8051、一个智能USB串行接口引擎、一个USB数据收发器、两个UART、三个8位I/O端口、16位地址线、8.5KBRAM和4KBFIFO组成。增强型8051内核与标准8051几乎兼容,性能可以超过标准8051的3倍。

每条指令占用4个时钟周期,在48MHz晶振下工作时,单指令周期为83.3ns,比标准的8051单片机快得多。EZ-USBFX2反对三种模块模式,即GPIF控制器模式、主导FIFO模式和端口模式。GPIF控制器模式和主要先进先出模式与外围设备并行传输8位或16位数据。

根据本系统的要求,可以自由选择串行通信的端口模式。由于USB传输的数据为基带二进制信号,红外收发器传输的数据为3/16一轮码,因此CY7C68013设备与红外收发器之间的数据切换采用编解码器HSDL-7001构建。

为了搭建小尺寸的系统,TFBS4652红外收发机是大于(6.8 mm x 2.8 mm x 1.6 mm)的红外收发机之一,质量只有0.05g,在115.2 kbit/s左右的传输速率(sir)旁边,LED的工作电压范围为2.4 ~ 3.6 V,温度为-25 ~ 85。此外,收发信机还有一个发送到接管的使能控制终端。

当系统不工作时,可以将该端口更改为较低的级别,使收发器处于重新打开状态,从而降低系统功耗。2.2系统设计及组成本传输系统主要由USB2.0模块电路(包括模块器件CY7C68013、电源开关、串行E2PROM)、红外编码解决方案电路和红外收发机组成。当外围设备中存储的数据需要加载到PC中时,PC会发送一个提示命令,将数据读取到USB2.0模块设备CY7C68013中。CY7C68013接过提示命令后,将与外围设备通信的校验码通过串行通信接口发送到红外编解码HSDL-7001,然后将模块设备发送的串行二进制数据编码成3/16字节的脉冲。

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3/16第一轮编码数据通过串行数据线传输到红外收发器。此时,模块装置打开红外发射器的发射使能端,红外收发器以红外光信号的形式将3/16第一轮码脉冲数据发射出去,并已完成对的命令传输;当连接到外围设备的红外收发器接管发送的3/16单轮码数据命令后,发送到外围设备,外围设备收到命令后调用发送数据,即从PC到外围设备的数据通信已经完成一次。其清晰的构造原理如图1右图所示。

2.3红外编解码电路图2是一个红外编解码电路,主要使用红外编解码HSDL-7001。该设备符合IrDA1.0通信协议的物理层规范,模块与安全气囊系统收发器兼容。

它可以连接到标准的16550UART,并有内部或外部时钟模式。工作电压范围为2.7 ~ 5.5v,可发送/接收1.63s或3/16脉冲数据。其中16XCLK是16波特率的时钟输出端,只用于外部晶振。OSCOUT和OSCIN是晶振模块,内部时钟可以在低电平自由选择。

TXD槽接收CY7C68013单片机串口发送的数据,经过编码调制,以脉冲方式传输到IR_TXD口。由红外脉冲数据变化而来的电平脉冲信号通过IR_RX口传输到HSDL-7001,经过内部调制后,通过RX口发送到CY7C68013单片机的串口。插槽A0、A1、A2用于自由选择tr的波特率 该系统配有一个外部晶体振荡器和一个频率为1.8432兆赫兹的有源晶体振荡器。在数据编码过程中,HSDL-7001接收TXD传输的串行数据。

在TXD的每个上升沿开始时,IRRXD延迟7个周期(16个周期是晶体振荡周期),然后输入脉冲长度为3个周期的脉冲。如果TXD0仍处于低电平,在每个晶体振荡周期内,如果TXDO为高电平,则IRTXD输入为低电平,如图3右图所示。解码过程被忽略。

编码过程被视为加宽TXD脉冲的过程,而解码过程被视为加宽脉冲的过程。在解码过程中,当IRRXD发送一个宽度为3个周期的负脉冲时,RXD输入一个宽度为16个周期的负脉冲,如图4右图所示。3系统软件设计系统软件还包括固件程序、USB设备驱动程序和应用程序。整个软件还包括系统初始化、采样控制、数据传输和波形指示。

USB设备端固件和外围电路底层控制程序主要由C51编写,计算机端客户端应用由VisualBasic和Visual C编写,USB固件设计USB数据传输有块传输、中断传输、实时传输和控制传输四种模式。当需要缓慢而准确地传输大量数据时,一般采用块传输。设计中主要考虑系统拒绝高速连续传输大容量数据,对数据完整性的拒绝度高,所以采用块传输。

固件程序由Keil公司的Keil c51编译器(V6.10)编写。它可以为8051单片机的软件开发获得C语言环境,同时保持高效率和编码慢的特点。与传统的编码和研究环境相比,它更加灵活、高效、易于使用。

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在KeilC51环境中展开代码。编译器通过后,可以将固件代码iTunes放入USB MCU,实现与外围设备的数据传输。在整个固件程序中,EZ-USBFX2设备上电或禁用后,首先初始化所有内部状态变量,然后调用任务初始化函数TD_Init()打开中断。此时,固件程序会极大地检测主端口0是否收到了设置包。

一旦接收到,固件程序开始调用用户函数TD_Poll(),其中用户必须已经完成的函数代码在TD_Poll()函数中。呼叫完成后,反复检查o口是否收到SETUP包,如果收到,继续执行设备催叫,调用TD_Poll()功能;否则,检测USB核心是否有USB挂起信号。如果是,调用用户函数TD_Suspend()。如果返回值为真,则检查USB核心中是否有新的启动事件。

如果没有,设备将转到暂停状态。否则,调用TD_Resume()开始下一个周期。什么时候?当TD_Suspend()函数的返回值为false时,就需要进入下一个循环。

另外,很多中断处理功能都是在固件程序框架中定义的,其中用户编写的代码可以添加到适当的位置,清晰易懂,便于解释,这样在对整个程序进行转换的前提下,只需要对适当的模块进行转换,就可以构建用户设置的功能。该系统利用串行中断处理功能来实现红外传输数据的接收。3.2驱动程序设计USB系统驱动程序使用分层结构模型(WDM),该模型定义了分层驱动程序。

USB设备驱动不需要和硬件通话,而是通过USB驱动模块把USB提醒交给总线驱动。从系统角度来说,USB设备放入主机后,主机检测USB设备,加载设备描述符。然后主机根据从设备描述符中获取的厂商ID和产品ID,构建合适的USB设备驱动程序,将配置描述符、模块描述符和端点描述符加载到USB设备中,根据需要自由选择合理的配置、模块和端点,以确定传输模式。

这个过程完成后,数据可以在PC和USB设备之间传输。3.3应用于编程的应用程序是测试系统软件的核心,它对USB设备操作员的作用是:打开或重启USB设备,测试USB设备,设置USB数据传输管道。设置 结论本文设计的数据传输系统具有功耗低、控制简单、实施方便的特点。

系统结合了USB 2。o接口技术结合红外传输技术,构建测试仪与PC之间的无线数据传输,超出了设计和应用对拒绝的要求。

为了保证传输数据的正确性,防止其他光波阻碍传输数据,系统外壳配备了红外滤光片:一方面是为了避免或增加散射辐射或背景电磁辐射的有害影响;另一方面,分离具有特定波长区域的红外波长。大量实验证明,该系统需要可靠稳定的数据传输,具有很好的实用性。


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