基于USB總線的虛擬儀器測量技術-嵌入式
隨著計算機總線技術的發(fā)展，計算機在測控領域發(fā)揮越來越重要的作用，計算機總線從最初的只有低速的ISA總線，發(fā)展到133M的PCI總線，一直到10G帶寬的PCI-Epress總線，使應用于高速采集的"數(shù)據(jù)傳輸總線瓶頸"逐漸得到解決。
另一方面，以太網(wǎng)技術的發(fā)展，傳輸速率從10M發(fā)展到1G，使基于網(wǎng)絡的分布式得到迅速發(fā)展，但以太網(wǎng)的采集模塊無法實現(xiàn)PCI總線的中斷和DMA響應功能，實現(xiàn)高速采集還需要采集模塊具有CPU等。測量總線VXI/PXI/LXI技術雖然可以實現(xiàn)高速采集、同步觸發(fā)與熱插拔功能，但價格昂貴。
USB總線的出現(xiàn)，恰好解決這一問題。Intel公司開發(fā)的通用串行總線架構(USB)的目的最早是考慮基于計算機與電話之間的連接、設備連接易用性和端口擴充，而目前應用到各個領域。速度從11M到USB2.0的480Mbps，已超過百兆以太網(wǎng)，且具有總線供電、熱插拔、中斷功能等，且成本低廉、架構開放，廣泛應用于一般測量領域。
USB規(guī)范
USB傳送信號和電源是通過一種四線的電纜，兩根電源線（V-bus/GND）使用+5V電源,兩根信號線(D+/D-),采用長短針的 方式可以保證熱插拔過程中的安全，同時USB規(guī)范制定了"電源管理"功能，系統(tǒng)軟件可以與主機的能源管理系統(tǒng)結合共同處理各種電源子件如掛起、喚醒，并且有特色的是，USB設備應用特有的電源管理特性，可讓系統(tǒng)軟件控制電源管理并自動識別USB設備。最新的USB2.0規(guī)范支持480M的傳輸速率，從PCIExpress的IO橋中引出，保證了高速傳輸。
USB的總線布局技術
USB連接了USB設備和USB主機，USB的物理連接是有層次性的星型結構。每個網(wǎng)絡集線器是在星型的中心，每條線段是點點連接。從主機到集線器或其功能部件，或從集線器到集線器或其功能部件，從圖中可看出USB的拓撲結構。USB規(guī)范規(guī)定通過使用Hub擴展可撥接多達127個外設，最多六層，標準USB電纜長度為5m，通過Hub或中繼器可以使外設距離達到30m（65）。近些年出現(xiàn)一種"USB延長器"技術，通過使用5類線可以將USB延長至100M，這種技術擴展了USB測量系統(tǒng)的靈活性，但對于要求高速和準確的測量系統(tǒng)來說該技術需要進一步檢驗，并沒有包含在規(guī)范中。
USB數(shù)據(jù)傳送類型
USB定義了4種傳送類型：
·控制傳送：可靠的、非周期性的、由主機軟件發(fā)起的請求或者回應的傳送，通常用于命令事務和狀態(tài)事務。
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