基于VC的USB接口通信程序設(shè)計(jì)

　　2.2.3 USB標(biāo)準(zhǔn)事件處理程序

　　USB驅(qū)動(dòng)器初始化后，啟動(dòng)USB標(biāo)準(zhǔn)事件處理程序負(fù)責(zé)處理枚舉過(guò)程和異步USB事件。事件處理程序使用控制端口0，直到完成枚舉過(guò)程。當(dāng)USB應(yīng)用程序處于非活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，除控制端口0以外端口均不可訪問(wèn)。事件處理程序在端口0上執(zhí)行控制操作，響應(yīng)USB標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求，并負(fù)責(zé)通知USB應(yīng)用程序枚舉完成和接口活動(dòng)狀態(tài)，USB事件通過(guò)回調(diào)接口傳遞到USB外設(shè)應(yīng)用程序。當(dāng)對(duì)USB端口枚舉操作完成，USB應(yīng)用程序就可打開(kāi)并使用USB端口。

　　3客戶(hù)應(yīng)用軟件

　　開(kāi)發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用軟件的底層，需要極好的兼容性和穩(wěn)定性。對(duì)于廣大用戶(hù)而言，與系統(tǒng)的交互是通過(guò)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)的，因此，如何設(shè)計(jì)出運(yùn)行效率高、界面友好、穩(wěn)定性高的應(yīng)用程序是至關(guān)重要的因素。。VC++是開(kāi)發(fā)Windows應(yīng)用程序的主流開(kāi)發(fā)工具，充分利用它的面向?qū)ο筇匦缘腃++和功能強(qiáng)大的MFC來(lái)開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)級(jí)的應(yīng)用程序，MFC是一個(gè)強(qiáng)大的、擴(kuò)展的C++類(lèi)層次結(jié)構(gòu)，它能使開(kāi)發(fā)Windows應(yīng)用程序變得更加容易，而且在整個(gè)Windows家族中都是兼容的。Lab-Windows／CVI是以ANSI c為核心的交互式虛擬儀器開(kāi)發(fā)環(huán)境，它將功能強(qiáng)大的C語(yǔ)言與測(cè)控技術(shù)有機(jī)結(jié)合，具有靈活的交互式編程方法和豐富的庫(kù)函數(shù)。本設(shè)計(jì)就是采用Visual C++6.0和LabWindows／CV提供的Graph控件來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的，應(yīng)用程序的主要功能有：打開(kāi)／關(guān)閉USB設(shè)備，檢測(cè)USB設(shè)備，實(shí)現(xiàn)向USB設(shè)備發(fā)送指定數(shù)量的數(shù)據(jù)。

　　下面是各部分的一些代碼及說(shuō)明：

　　1)查找、打開(kāi)USB設(shè)備

　　2)線(xiàn)程(Thread)

　　線(xiàn)程就是程序中單獨(dú)順序的流控制。線(xiàn)程是進(jìn)程中的實(shí)體，一個(gè)進(jìn)程可以擁有多個(gè)線(xiàn)程，一個(gè)線(xiàn)程必須有一個(gè)父進(jìn)程。線(xiàn)程不擁有系統(tǒng)資源，只有運(yùn)行必須的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；它與父進(jìn)程的其他線(xiàn)程共享該進(jìn)程所擁有的全部資源。圖3是線(xiàn)程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。

        
 
　　線(xiàn)程被分為兩種：用戶(hù)界面線(xiàn)程和工作線(xiàn)程(又稱(chēng)為后臺(tái)線(xiàn)程)。本程序設(shè)計(jì)主要使用工作線(xiàn)程來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作等，它與用戶(hù)界面線(xiàn)程的區(qū)別是不用從CWinThread類(lèi)派生來(lái)創(chuàng)建，對(duì)它來(lái)說(shuō)最重要的是如何實(shí)現(xiàn)工作線(xiàn)程任務(wù)的運(yùn)行控制函數(shù)。

　　對(duì)于工作線(xiàn)程來(lái)說(shuō)，啟動(dòng)一個(gè)線(xiàn)程，首先需要編寫(xiě)一個(gè)希望與應(yīng)用程序的其余部分并行運(yùn)行的函數(shù)，如Fun()，接著定義一個(gè)指向CWinThread對(duì)象的指針變量*pThread，調(diào)用AfxBeginThread(Fun，param，priori-ty)函數(shù)，返回值賦給pThread變量的同時(shí)啟動(dòng)該線(xiàn)程執(zhí)行上述Funl()函數(shù)，其中Fun是線(xiàn)程要運(yùn)行的函數(shù)的名字，亦即控制函數(shù)的名字，param是準(zhǔn)備傳送給線(xiàn)程函數(shù)Fun的任意32位值，priority是定義該線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)別，是預(yù)定義的常數(shù)，可參考MSDN。

　　本程序設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵代碼如下：

　　4實(shí)例

　　本例中使用了LabWindows／CVI的Graph圖形顯示控件，用來(lái)顯示各類(lèi)信號(hào)波形，如普通連續(xù)波信號(hào)波形、單載頻矩形脈沖信號(hào)波形、調(diào)頻(非線(xiàn)性調(diào)頻)脈沖壓縮信號(hào)波形和二相編碼波形等。圖4為各類(lèi)信號(hào)波形圖。這些信號(hào)均為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測(cè)試信號(hào)，可由DDS(直接數(shù)字頻率合成器)芯片AD9858實(shí)現(xiàn)。

　　將圖4中各類(lèi)信號(hào)波形的頻率、寬度、幅度和載頻信號(hào)頻率等參數(shù)讀出來(lái)，分別進(jìn)行一些計(jì)算，將計(jì)算出的結(jié)果通過(guò)USB口傳送到DDS來(lái)產(chǎn)生波形；其他公共參數(shù)如"DDS時(shí)鐘頻率"根據(jù)實(shí)際采用的時(shí)鐘頻率設(shè)置。比如線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)，一般關(guān)心的是一個(gè)信號(hào)的帶寬、起始頻率和調(diào)頻斜率這3個(gè)值。這3個(gè)參數(shù)其實(shí)就是信號(hào)波形中的起始頻率fs、終止頻率f0和持續(xù)時(shí)間t，它們是等價(jià)的，現(xiàn)在把這些參數(shù)的值從測(cè)試信號(hào)波形中讀出來(lái)，然后代入下式：DFRRW(8(f0-fs)／t)×231／SCLK。式中：SCLK是DDS的時(shí)鐘頻率，它的值設(shè)為1 GHz；DFRRW為步進(jìn)頻率斜率控制字，它的值設(shè)為1，代表每8 ns更新一次。最后把計(jì)算出的DFTW(步進(jìn)頻率調(diào)節(jié)字)值通過(guò)USB口傳送到DDS。

　　另外，二相編碼的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)控制DDS的POW(相位補(bǔ)償字)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)改變PSO和PS1的值，就可以改變信號(hào)的相位，而且相位的改變可以是絕對(duì)調(diào)相和相對(duì)調(diào)相。這里使用了4個(gè)工作組，其中2個(gè)工作組的POW為0，另外2個(gè)工作組中的POW為π。將上面測(cè)試信號(hào)波形中的參數(shù)讀出來(lái)，代人POW=214W／360中，其中W為波形的相位值，再把計(jì)算出的POW值通過(guò)USB口傳送到DDS即可。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　本設(shè)計(jì)中使用的USB2.0作為接口部分，具有接口簡(jiǎn)單、傳輸速率高和即插即用等特點(diǎn)；應(yīng)用程序充分利用VC的MFC框架的比較豐富的資源和LabWin-dows／CVI豐富的庫(kù)函數(shù)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制時(shí)，具有界面友好、兼容性和工作可靠、穩(wěn)定等特點(diǎn)。經(jīng)實(shí)際運(yùn)用證明，本設(shè)計(jì)合理，使用方便，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，很容易實(shí)現(xiàn)高速度傳輸數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理。