計(jì)算機(jī)技術(shù)在測(cè)控領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。通用串行總線(xiàn)架構(gòu)(USB)的速度已從11 Mb/s的發(fā)展到USB2.0的480 Mb/s，超過(guò)了百兆以太網(wǎng)，且具有總線(xiàn)供電、熱插拔、中斷等功能，其成本低廉、架構(gòu)開(kāi)放，已被廣泛應(yīng)用于普通測(cè)量領(lǐng)域。
　　USB通過(guò)一種四線(xiàn)電纜、兩根電源線(xiàn)(V-bus/GND)、兩根信號(hào)線(xiàn)(D+/D-)傳遞信號(hào)，使用+5V電源。采用長(zhǎng)短針的方式可以保證熱插拔過(guò)程中的安全，同時(shí)USB規(guī)范制定了“電源管理”功能，系統(tǒng)軟件可以與主機(jī)的能源管理系統(tǒng)結(jié)合共同處理各種電源子件，如掛起、喚醒。USB設(shè)備應(yīng)用特有的電源管理特性，可讓系統(tǒng)軟件控制電源管理并自動(dòng)識(shí)別USB設(shè)備。
USB的總線(xiàn)布局技術(shù)
　　USB連接了USB設(shè)備和USB主機(jī)，USB的物理連接是有層次的星型結(jié)構(gòu)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)集線(xiàn)器都在星型中心，每條線(xiàn)段是點(diǎn)點(diǎn)連接。從主機(jī)到集線(xiàn)器或其功能部件，或從集線(xiàn)器到集線(xiàn)器或其功能部件。USB規(guī)范規(guī)定通過(guò)使用Hub擴(kuò)展可撥接多達(dá)127個(gè)外設(shè)，最多六層，標(biāo)準(zhǔn)USB電纜長(zhǎng)度為5 m，通過(guò)Hub或中繼器可以使外設(shè)距離達(dá)到30m(6×5)。近些年出現(xiàn)一種“USB延長(zhǎng)器”技術(shù)，通過(guò)使用5類(lèi)線(xiàn)可以將USB延長(zhǎng)至100 m，這種技術(shù)擴(kuò)展了USB測(cè)量系統(tǒng)的靈活性。
USB數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)
　　USB系列模塊是研華公司開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)采集模塊，包括完整的A/D、D/A、DIO、USB轉(zhuǎn)串口、USB Hub等產(chǎn)品，采用USB2.0標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行加固型工業(yè)設(shè)計(jì)，在各領(lǐng)域有較多的應(yīng)用。以USB4718為例，其原理圖如圖1所示。

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圖1 USB4718原理圖

　　差分信號(hào)通過(guò)多路選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)通過(guò)USB接口芯片與計(jì)算機(jī)的USB Host相連。

　　在提供硬件產(chǎn)品的同時(shí)，研華公司提供完整的Windows、WinCE、Linux等操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)。不僅可以使用VC、VB、Delphi等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)接口也可以應(yīng)用到Labview軟件中。
　　ActiveDAQ Pro是研華公司新推出的圖形化測(cè)量專(zhuān)用組件，利用研華數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)和ActiveDAQ Pro將復(fù)雜的開(kāi)發(fā)過(guò)程全部封裝起來(lái)，給使用者呈現(xiàn)的是極其強(qiáng)大的功能、穩(wěn)定的性能和簡(jiǎn)單的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，這也體現(xiàn)了成熟公司產(chǎn)品流程的完善。
　　圖2是利用研華USB4718、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和ActiveDAQ Pro開(kāi)發(fā)的虛擬萬(wàn)用表的實(shí)例。它可以實(shí)現(xiàn)萬(wàn)用表的全部功能，包括普通萬(wàn)用表不具備的溫度測(cè)量、曲線(xiàn)顯示、數(shù)據(jù)記錄和通信功能。

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