基于USB数据采集系统的设计+源程序(3)
（2） 即插即用。就是当USB设备在连接到PC主机上时，PC机系统会自动识别USB设备，再加载与之对应的驱动，而不需要人工的去配置I/O地址和中断请求。
（3） 共享式接口。USB端口能够支持很多个外设的连接，一个USB主控制器上最多可以连接126个外设，它是采用“菊花瓣”的连接方式。
（4） 灵活。如下图1.1所示。
（5） 兼容性。USB的规范有着很好的兼容性，当PC机检测到USB设备接入时，会自动的按照规范的速率进行传输，不会因为全是设备的连接而导致速率的变化。
当然USB还有着接口体积小巧、节省系统资源、低成本、可靠性等优点。正是由于这
图1.1 USB的应用范围和特性
些优点，USB设备的种类以及应用范围在不断的扩大，为用户带来了巨大的便宜。
速度 应用 特性
低速（LS）：
交换设备
10Kb/s-100Kb/s 键盘、鼠标、输入笔、游戏外设
虚拟现实外设 价格低廉、使用方便、热插拔、支持多种外设
全速（FS）：
电话、音频信号
500Kb/s-10Mb/s ISBN、PBX、POTS、音频 价格低廉、使用方便、热插拔、保证延迟、保证宽带
高速（HS）：
视频、磁盘
25Mb/s-400Mb/s 视频、磁盘 价格低廉、使用方便、热插拔、保证延迟、保证宽带、支持多中外设
1.4 国内外研究现状
1.4 课题研究内容
（1)设计系统硬件电路，待采集的模拟数据经AD后进入选择的USB主控芯片，再通过USB总线将数据上传至PC端进行处理。
（2)完成系统固件程序的开发，完成设备初始化和设备枚举，实现数据的采集和传输
（3)完成设备驱动程序的开发，完成USB设备和主机的通讯。
（4）完成PC端应用程序的设计开发，实现对设备的操控和波形显示。
（5)对系统数据采集功能进行测试，提出改进方案。
2 USB协议与规范
USB ,是英文Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。
2.1 USB发展过程
USB全称为Universal Serial Bus，即通用串行总线。它使得计算机周边设备连接标准化，它的优点是支持热插拔、在开机情况下，可以安全地连接或断开设备，达到真正的即插即用。
目前较为普遍的USB规范是USB1.1，USB1.1标准接口传输速率为12Mbps，理论上可以支持127个装置，通过USB HUB即USB扩展器连接多个周边设备，连接线缆的最大长度为 5米。USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的，它最初的目标是将USB1.1的传输数率（12mbps）提高10-20倍，而实际上却提高了40倍达到了480mbps，折算为MB为60MB/S。USB2.0相对于USB1.1简直是质的飞跃，更合人意的地方是USB2.0与USB1.1可以互相兼容，也就是说，USB2.0设备可以工作在USB1.1接口上，反之USB1.0设备也可以工作在USB2.0接口上。当然，USB1.1设备的速度不会因为安装在USB2.0接口上而有任何提高，同样安装在USB1.1接口上的USB2.0设备的速度也会被限制在12mbps（1.5MB/S）以下。 USB2.0和USB1.1使用的连接电缆及端口均相同。
2.2 体系结构概述
2.2.1 USB系统描述
USB系统主要分为：USB互连、USB设备、USB主机三个部分。