Windows下带USB接口设备的软件开发

摘要

随着IJSB(、通用串行总线)的问世和发展成熟，传输速度的不断提高，已经有越来越多的人们关注其发展。基于【JSB总线的数据采集设备以其诸多不同于传统总线设备的优越性如：热插拔特性，被广泛的应用到生活、工业、制造业、航空航天等各个领域。 NI公司提出“软件就是仪器”，那么关注基于USB总线的数据采集设备，就需要关注其核心部分一软件系统。一个USB设备的软件系统包括PC端软件部分(设备驱动程序、客户应用程序)和固件程序． 本文针对Windows系统下USB设备的软件开发给出了具体的开发实例，开发对象为Microchip公司的以PICISF4550芯片为核心的USB数据采集器。文章首先对开发USB设备必须要掌握的基本知识如USB通信协议、虚拟仪器开发环境等做了叙述，接着给出了USB设备驱动开发的方法和具体的实现过程，并且说明了应用程序与驱动程序之间的通信，完成了驱动程序的开发，其中重点针对LabWindows/CVI下没有提供USB总线设备的标准函数库的问题说明了在Labgrmdows/CVI中创建动态链接库的意义，并将驱动程序中的主要接口函数在LabWindows/CVI中创建成动态链接库(DLL)文件以便应用程序开发时调用。然后在LabWindows/CVI开发环境中开发出了数据采集器的应用程序用户界面，同时说明了在其开发环境下如何使用生成的动态链接库(DLL)文件中的函数以及应用程序开发时完成对硬件的具体操作。最后完成了USB数据采集设备的PC端软件开发，实现了对硬件的简单操作，验证了在Lab Windows/CVI中开发USB设备驱动程序的正确性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的研究背景

1.2课题提出的意义

1.3课题研究的现状

1.4课题研究的内容

1.4.1本论文的架构

1.4.2论文研究的主要内容

1.5本章小结

第二章USB协议简介

2.1 USB简介

2.2 USB系统

2.3 USB总线的拓扑结构

2.3.1 USB总线的物理拓扑

2.3.2 USB总线的逻辑拓扑

2.4 USB设备

2.4.1 USB设备端点和接口

2.4.2 USB管道

2.4.3 USB标准设备请求

2.4.4 USB描述符

2.4.5 USB设备的状态

2.4.6通用USB设备操作

2.5 USB的传输和事务处理

2.5.1 USB的传输类型

2.5.2 USB的事务处理

2.6 USB枚举

2.7本章小结

第三章虚拟仪器及Lab Windows/CVI的简介

3.1虚拟仪器的介绍

3.1.1虚拟仪器的概念及特点

3.1.2虚拟仪器的系统构成

3.1.3虚拟仪器的软件系统

3.2 Lab Windows/CVI简介

3.2.1 Lab Windows/CVI的概述

3.2.2 Lab Windows/CVI中对象编程的概念

3.2.3 Lab Windows/CVI的程序结构

3.3 Lab Windows/CVI开发环境中的静、动态链接库

3.3.1静态连接库

3.3.2动态链接库

3.4本章小结

第四章设备驱动程序的设计

4.1概述

4.2目标系统的介绍

4.2.1数据采集目标板卡的简介

4.2.2微控器—PIC18F4550芯片介绍

4.3驱动程序的开发

4.3.1概述

4.3.2驱动程序的设计

4.3.3驱动程序与应用程序之间的通信

4.4 Lab Windows/CVI下设备驱动函数的静、动态链接库实现

4.4.1静态库文件(USB.lib)的创建

4.4.2动态链接库USB_dll.dll的创建

4.5本章小结

第五章Lab Windows/CVI下应用程序的设计

5.1引言

5.2 Lab Windows/CVI下应用程序用户界面的设计

5.3用Lab Windows/CVI开发应用程序用户界面的具体实现

5.3.1应用程序的开发

5.3.2应用程序主要功能的实现

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1论文工作的总结

6.2论文的展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果