USB连接技术在数据采集中的应用

通用串行总线（USB）主要用于外围设备（比如键盘和鼠标）和PC机之间的连接。事实上，USB还在诸多其他方面的应用中也非常受用，包括测量和自动化应用。USB 1.1规范的最高传输速率为12 MB/s，然而USB的最新发展又将这一速率推进到了本文USB 2.0部分所描述的速率范围。USB主机会自动探测新添加的设备，询问并确认设备身份，并适当配置驱动程序。由于总线拓扑结构的影响，一个端口可以同时运行多达127个设备。这与传统的串口形成了鲜明的反差，传统的串口在一个端口上只支持一个设备。此外，通过增加网络集线器(hub)，主机上还可以添加更多的端口，为更多的外围设备提供空间。 目录： ·在哪种情况下，USB对于基于计算机的（模块化的）测量和自动化应用来说至关重要 ·USB将如何影响基于计算机的（模块的）测量和自动化应用？ ·如何利用这一技术？ 在哪种情况下，USB对于基于计算机的（模块化的）测量和自动化应用来说至关重要 USB端口已成为如今PC机上的标准配置，这意味着您无须为连接USB接口的数据采集设备或仪器购置专用控制器。基于USB的设备目前可在Windows 98/2000/Me/XP操作系统上使用。虽然它在测量和自动化方面刚刚才得到普及，USB拥有的几个特色却让它在此类应用中表现极为出色。 USB将如何影响基于计算机的（模块的）测量和自动化应用? USB为数据采集设备/仪器与PC机之间的连接提供了一个费用低廉且简单易用的方案。 USB 在传统的串口技术之上迈出了一大步，其特色主要包括更快的速率、热拔插功能、内嵌式操作系统配置，还有多点布线技术，这一技术使同一个端口可以连接多个设备。 USB总线包含的几个特色让它比一些传统的内部PC总线（如PCI和ISA）更加易于使用。使用USB连接的设备都具有热拔插功能，在添加或拆除设备时不需要关机。该总线还具有自动探测设备的功能，这意味着用户插入设备后无须对其进行手工配置。操作系统软件会自行探测到这些设备并进行安装。 高速数据及控制方面的应用将受益于USB通过同步或异步数据传输传送数据的能力。通过同步传输，该总线将确保时效性数据包传输的带宽。同步传输可确保在指定的时间内完成传输，但不保证接收到的传输数据没有错误。USB协议可确保具备必要同步带宽的设备在每帧都有预定数量的数据包。数据密集型应用通常需要此类保证带宽。 另一方面，测量和控制系统通常会要求有响应事件的能力。USB 允许任何设备生成异步事件。异步传输可确保精确传送，而带有紧急信息的设备可优先于其他所有设备。异步传输的应用包括发送控制信息和改变设备参数。 USB 2.0 由于新的规范，USB 2.0 设备将拥有480 Mb/s 的传输速率－比目前的标准要快40倍。NI将紧跟USB 2.0 标准的发展，而如今这项发展已经尘埃落定。对于测试与测量设备的影响来说，USB 1.1与2.0之间的主要差别在于后者480 Mb/s 的传输速率，让等待时间变得更短，而主机的软件规范也得到了提高。因为所有的USB 1.1 设备都与USB 2.0 标准兼容，所以目前的USB设备今后不会被搁置一旁。NI现在和将来的所有USB产品都将与USB 2.0 兼容。若需了解更多信息，请参见以下链接的USB 应用者论坛（USB Implementers Forum）。 如何利用这一技术? NI提供数种不同类型的USB设备，包括15 MHz 数字示波器（NI 5102 for USB）、数据记录器（NI 4350 for USB）、多功能数据采集设备（DAQPad-6020E），以及数字I/O 设备（DAQPad-6507/8）。National Instruments 还为通过串口或GPIB接口连接的仪器提供转换器。USB-232 和USB-485 设备可为每个USB连接提供4个串行端口。GPIB-USB-B是GPIB至USB的转换器，可以让您通过计算机上的USB端口，最多控制14个可编程的GPIB仪器。您不需要修改现有的GPIB程序代码就可以使用GPIB-USB-B。该控制器使用了工业标准NI-488.2 应用程序界面，让用户可以清楚地看到USB至GPIB的转换。 更多信息 请点击这里，学习什么是完全即插即用的数据采集系统。请NI上海分公司联系寻求免费技术咨询：上海市曲阳路800号商务大厦6楼（200437），电话：（021）65557838，传真：（021）65556244，E-mail：china.info@ni.com。免费咨询电话：800 8203622