基于VC60的USB型虚拟示波器设计与实现.doc

基于VC6.0的USB型虚拟示波器设计与实现 张坤 沈华东 尹念东 （黄石理工学院机电工程学院，湖北 黄石 435003） 摘 要：以8位A/D转换器TLC5510、逻辑控制芯片EPM7064、USB接口芯片AN2131QC为核心，以计算机系统为硬件平台，以Labwindows/CVI和VC为开发工具，设计并制作一种USB型虚拟示波器。系统由数据采集、数据分析处理、数据输出与显示三部分组成 关键词：虚拟示波器；/CVI；USB； 中图分类号：TM935.37 文献标识码：A Design and Implementation of virtual oscilloscope with USB based on VC6.0 Zhang Kun Yin Niandong Shen Huadong School of Mechanical Engineering，Huangshi Institute of Technology，Huangshi Hubei 435003 Abstract：On the basis of 8-bit A / D converter TLC5510, logic control chip EPM7064, USB interface chip AN2131QC，a kind of virtual oscilloscope was designed and made. With the computer system hardware platform and Labwindows / CVI for instrument for the development, a USB-based virtual oscilloscope was designed and produced. The system consists of data acquisition, data processing, data output and display. Keywords：Virtual Oscilloscope；Labwindows；USB1引言 虚拟仪器是利用现有的PC计算机、加上特殊设计的仪器硬件及专用软件，形成既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的特殊功能的新型仪器。本文介绍基于总线接口虚拟示波器试验系统该系统集波形采集、数据分析、输出、显示为一体。虚拟示波器系统主要由数据采集卡、计算机和专用软件组成，其中，数据采集卡美国德州仪器（TI）公司生产的８位半闪速结构模数转换器。5–ns pin to pin延时，最高频率175.4 MHz、I/O接口支持5V、3.3V和2.5V等多种电平的特点。USB接口选择Cypress公司的EZ-USB系列的AN2131QC，它支持12Mb/s的全速传输，可使用4种USB传输协议方式：控制传输、中断传输、块传输和同步传输，完全兼容USB1.1协议，AN2131QC主要包括USB收发器、Ancher Core、增强型8051、8KB RAM、2KB 的FIFO存储器、24个I/O口、8位数据总线、16位总线和I2C接口。系统的电路如图2。 该系统的主要技术指标： 1．A 、B 双通道工作模式 2．+/- 10V 的双极性输入 3．最高采样率为1MSPS 4．50Ω阻抗匹配 3 USB驱动的设计 3.1 WDM驱动程序的组成 WDM（Windows Driver Mode，Windows驱动模型）基本组成包括以下5个例程。 （1）驱动程序入口例程：处理驱动程序的初始化。 （2）即插即用例程：处理PnP设备的添加、删除和停止。 （3）分发例程：处理用户应用程序发出的各种I/O请求。 （4）电源管理例程：处理电源管理请求。 （5）卸载例程：处理驱动程序的卸载。 3.2 USB驱动的开发 编写USB设备驱动程序所需的开发环境，主要包括：DDK、BUILD工具和Visual C++开发环境设置。DDK是Microsoft公司提供的驱动程序开发包，它是开发驱动程序所必须的软件，在WindowsXP下使用的是WinXP DDK。在DDK安装完毕后，其文件下的bin目录下包含一些可执行文件，如Build.exe（用于创建驱动程）、Setenv.bat（用于设置驱动程序的构造环境）。 Visual C++ 开发环境需要进行一些设置以使其能直接编译、连接设备驱动程序的源代码。主要是以下几个地方需要修改。 （1）把DDK的bin目录添加到的可执行文件目录列表中。 （2）创建一个Make file 项目，按表1 设置“Win32 Release”选项，相应的设置“Win32 Debug”。 表1 自由构造环境设置（Win32 Release） 名称 取值 Build com