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通用串行总线(USB)作为一种新兴的计算机外设总线标准,从标准的出现到大规模的应用,仅用了短短几年的时间,这一切都得益于它简便易用、真正的热插拔、高性能和系统造价低廉等优点。USB技术提供了一种优秀的数据采集系统的解决方案。USB使系统具有简单的接口界面、优秀的可扩展性,使整个系统变得如流水线一般的简洁、流畅。同时,随着计算机技术的发展,个人PC机的功能越来越强大,虚拟仪器技术也正在飞速发展,具有广阔的发展前景。这两种技术的融合在测量仪器中的应用将成为新的趋势。 将USB技术应用于工业生产和科研教学实践中的参数采集,是一个很实际的问题。为此,我选择了常用到的交流电参数作为采集对象,运用USB技术和虚拟仪器技术共同完成这个采集系统。 本文研究了USB总线的交流电参数测试系统的解决方案、组成结构及其特性。整个测试系统完成对6路输入交流电信号的采样,而且可对每路信号进行同步采样。AD转换精度为12位,另外系统还具备数据掉电保护功能,采用FLASH存储器保存5秒的采样数据,同时该系统的最大特点是具备与计算机的USB通信接口,这使得整个系统变得更加方便易用,增强了系统的灵活性。该测试系统不但可以使用户直接通过采集板上的键盘完成对系统的控制,通过LCD对输入信号的波形进行观察,同时它也是一台虚拟仪器:即在计算机端的客户软件上完成了系统的所有功能,可直接通过测试系统用户界面对仪器进行操作,并且具备数据、波形的存储和打印功能。本文从USB的原理、系统硬件和软件三个方面,具体阐述了USB接口设计、MCU控制电路设计以及MCU和计算机软件控制、驱动、用户界面设计。