通用串行总线USB是一种计算机通信总线接口标准,本文利用USB总线接口传输数据的高速度、热插拔以及供电方面的灵活性等优点,设计开发了基于ADuC812的USB接口微控制器单元。该微控制器采用USB总线供电,具有体积小、携带方便、应用灵活等优点,特别适合野外作业,因此在工矿、企业都具有广泛的应用前景。 全文的重点是数据采集与控制输出部分的软硬件设计、USB接口部分软件和硬件设计以及PC机应用程序的设计。论文首先对数据采集技术和计算机控制技术理论作了简单的介绍,接着对本课题的关键内容:USB总线接口技术,做了详细介绍,给出了USB总线的电气特性、通信流和数据传输模型。在此基础上提出利用ADuC812和USB总线接口技术所研制的微控制器的设计方案,给出了各部分硬件电路、软件程序流程的设计。本课题中采用Philips的PDIUSBD12和ISP1581分别实现了USB1.1和USB2.0接口的微控制器。论文的最后给出了微控制器的硬件、软件调试的相关内容和结果。PC机端应用程序利用USB接口芯片提供的库函数,使用VC++的MFC编程来编写。 由于ADuC812内部集成了高采样率、低噪声的12位A/D转换和D/A转换电路,提高了微控制器单元测量精度,较使用分离元器件实现而言,降低了设计难度,提高了微控制器单元稳定性,同时还减小了设备体积。 该微控制器已完成软件和硬件的设计、制作和调试工作。各方面的性能测试结果表明该微控制器单元可以实现8通道的数据采集和2通道PID控制输出的功能,采样频率150kHz,数据传输速率USB1.1接口最高可达52kbps、USB2.0接口最高可达100kbps,工作稳定可靠,具有一定的实用性。对该课题的研究,达到了研发一套性价比高、功能强、功耗低、方便易用等特点的新一代微控制器单元的目的。