本论文主要是对原先的便携式数据采集仪进行改进,先进行程序移植,然后完成了USB通讯和噪声分析这两个模块的设计。 在USB通讯部分,首先简要介绍了USB1.1协议,重点探讨了USB总线的电气和机械特性、数据流模型以及通信协议,然后详细阐述了USB接口硬件电路的设计、固件程序开发、驱动程序的设计以及应用软件的编写。在硬件设计部分,介绍了芯片PDIUSBD12的性能,说明选择此芯片作为本采集仪的接口芯片的原因,并且给出了此芯片与单片机的具体接口方案。固件程序是根据程序的流程介绍的,程序的开始,要完成对USB接口初始化,使得采集仪任何时候接入主机,主机都可以检测到它。然后判断主机下传的请求类型,完成相应的工作。此模块中的驱动程序是采用2000 DDK编译的。驱动程序设计部分先介绍了WDM驱动程序的模型和工作流程,然后从驱动程序的开发工具选择,主要例程的功能,编译和调试过程,以及驱动程序的安装等方面详细说明了此采集仪的驱动程序的开发过程。USB模块的应用程序部分主要介绍了如何找到USB设备,以及如何通过API函数完成与设备的数据通讯,最后还介绍了通讯的界面。 噪声分析模块能完成对环境等噪声的测量和分析。首先介绍了噪声的物理量和评价的方法,然后介绍了TMS320C31的性能,最后介绍了此模块的具体设计。采集仪采用了双CPU结构,单片机和DSP完成不同的功能。单片机完成两个功能:采样长度和显示的图形类型等参数的设定,以及将总声压级以及图形显示在液晶显示器上。DSP主要用于数据采集,采用巴特沃兹滤波器对信号进行滤波,并能完成噪声的加权和倍频程等算法。 本论文已经完成了移植工作,以及USB通讯、噪声分析模块的设计和调试。