激光陀螺扫频测试系统USB接口的设计与开发

摘要

随科技的发展，拥有着良好的工作特性和诸多的优点的环形激光陀螺(RLG)已经逐渐成为新一代惯性导航系统的理想核心器件。而稳频系统是激光陀螺工作的基本前提，高稳定性及可靠性的稳频器件对于陀螺的精度影响重大。
　　在激光陀螺的设计生产中，鉴于其结构的复杂性往往需要对现场的光强数据实时采集并处理，需要可靠性足够高的数据采集与处理系统。传统数据采集技术基于PCI等计算机总线致使其受系统总线带宽的限制，面对目前数据采集速率的要求增高的客观形势已经处于性能瓶颈。本文分析了各种影响激光陀螺频率稳定性的因素，并介绍了常见的稳频方法及主要技术的优缺点和可能的发展方向。并给出了一种基于USB2.0和LPC2368芯片的数据采集和信号处理的设计和实现方法。
　　论文结合基于USB总线的数据采集传输设备，简述了USB协议、组织结构、传输模式、数据流类型等，介绍了WDM驱动程序的工作原理，设计原则和设计方法，形成一个实现USB传输的程序，详细的介绍了该例程的各个功能模块，得出了基于USB2.0规范的光强采集与传输系统的设计方案。该设计性能稳定、传输可靠，已应用于数据采集设备中。对系统的性能进行测试的结果表明:数据的传输过程达到了设计的要求。驱动程序设计过程的详细介绍对USB专用设备驱动程序的设计和开发具有良好的参考应用价值。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究概况

1．3 论文的研究内容及章节安排

2 激光陀螺稳频

2．1 激光陀螺的工作原理

2．2 激光陀螺的误差因素

2．3 激光陀螺的稳频方法

2．4 激光陀螺扫频测试系统的USB传输

3 USB通信的背景及原理

3．1 USB通信的应用背景

3．2 USB的构成

3．2．1 USB系统的组成

3．2．2 USB的拓扑结构

3．2．3 USB的电缆

3．3 USB的传输

3．3．1 端点

3．3．2 管道

3．3．3 USB传输模式

3．4 USB的枚举过程

3．5 USB设备的驱动程序

3．5．1 Windows系统下设备驱动分类

3．5．2 USB的WDM驱动程序模型

3．5．3 WDM分层驱动模式特点

3．5．4 工作模式

4 稳频测试系统的硬件设计

4．1 整体设计

4．2 LPC2368芯片

4．2．1 存储器系统

4．2．2 AHB总线

4．2．3 设备控制器

4．2．4 功能描述

4．3 电源模块设计

4．4 光强采集放大模块设计

4．5 AD转换模块设计

4．6 USB模块设计

5 扫频测试系统的软件设计

5．1 设备驱动程序开发

5．1．1 开发工具

5．1．2 驱动程序的生成

5．2 API函数

5．3 测试软件的程序设计

5．3．1 usbcfg．h——-USB配置文件

5．3．2 usbcore．c——-USB内核文件

5．3．3 usbdesc．c——USB描述符

5．3．4 usbhw．c——USB硬件层单元文件

5．3．5 usbuser．c c——USB用户层文件

5．3．6 usbtrans．c c——USB传输文件

5．3．7 用户函数

6 设计实现

6．1 系统控制部分

6．2 显示部分

6．3 设计测试及结果界面

7 结论

结束语

致谢

参考文献