基于ch375多通道usb接口與pc機通信的實現(xiàn)

1、基于基于CH375多通道多通道USB接口與接口與PC機通信的實現(xiàn)機通信的實現(xiàn)作者：楊全玖張…文章來源：微計算機信息點擊數(shù)：2649更新時間：200761116:39:07摘要摘要：利用USB接口技術(shù)，采用USB模塊CH375，在加速器核輻射監(jiān)測系統(tǒng)中實現(xiàn)了多個探測通道USB接口與計算機通信。給出了CH375與單片機接口電路的原理簡圖，并詳細介紹了實現(xiàn)多通道USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳?、下位機的程序設計。關鍵詞關鍵詞：USB接口，加速器，核輻射監(jiān)測

2、系統(tǒng)，多通道正離子靜電加速器在運轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生能量較高的γ﹑X和快中子等多種放射性輻射，對周圍的環(huán)境造成污染，對生命造成危害[1]。由于其體積龐大，輻射范圍廣，需設計一個多探測端的多通道同步核輻射監(jiān)測系統(tǒng)，針對加速器周圍環(huán)境進行輻射防護監(jiān)測。每個探測端屬于一個探測通道，它們相互獨立。各通道將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給上位機（主控計算機）。上位機進行數(shù)據(jù)處理并顯示各個探測端的輻射強度及吸收劑量。若采用串口（RS232）實現(xiàn)多通道傳輸，各通道每次向

3、上位機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容量大（16K），而串口傳輸速度慢，花費的時間長。在通信過程中，相應通道進入中斷服務程序后，不能夠再采集新的信號，更加嚴重地影響了系統(tǒng)的探測效率。于是就采用CH375構(gòu)成的USB接口進行數(shù)據(jù)傳輸。速率可提高到1Mbits以上。同時USB所具有的即插即用、通用性強、易擴展、可靠性好等優(yōu)點[23]也極大地改善了接口的使用性能。1CH375模塊模塊[4]簡介簡介USB模塊CH375是一個USB總線的通用設備接口芯片，用戶無需編

4、寫驅(qū)動程序，內(nèi)置有USB通訊中的底層協(xié)議，完全滿足USB1.1標準。具有8位數(shù)據(jù)總線（D0～D7）、地址輸入（A0）、讀（RD#）、寫（WR#）、片選控制線（CS#）以及中斷輸出（INT#），可以方便地掛接到單片機的數(shù)據(jù)總線上。當A0為低電平時選擇數(shù)據(jù)端口，單片機通過8位并口對CH375進行讀寫數(shù)據(jù)；為高電平時選擇命令端口，可以向其寫入命令。在本地端，單片機對CH375的操作是采用命令加數(shù)據(jù)的IO操作方式，任何操作都是先發(fā)命令（其命令格

5、式參考文獻3）給CH375，然后執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入輸出。CH375接收到上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)或者發(fā)送完給上位機的數(shù)據(jù)后，以中斷方式通知單片機。將CH375芯片的驅(qū)動程序、動態(tài)鏈接庫拷貝到上位機中，利用CH375動態(tài)鏈接庫DLL提供的API函數(shù)對其進行操作，對USB設備的通信就幾乎和訪問本地硬盤中的文件差不多了。2具有多個具有多個USB接口的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接口的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖1是加速器的核輻射監(jiān)測系統(tǒng)。是個具有多個USB接口的多通道數(shù)據(jù)采

6、集系統(tǒng)。該系統(tǒng)可安裝連接多個探測端（最多128個）。監(jiān)測不同的放射性輻射時，裝配相應的探測器。每個探測通道的工作原理及電子線路都相同，分別連接到USB擴展卡上。多道分析器采用高性能AVR單片機ATmega128作為控制器。ATmega128運用Harvard結(jié)構(gòu)概念，具有預取指令功能，機器周期為1個時鐘周期，絕大③單片機進入中斷服務程序，獲取CH375的中斷狀態(tài)并分析；④如果是上傳（上傳緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)被計算機成功讀?。?，則釋放當前USB緩

7、沖區(qū)，然后退出中斷程序；⑤如果是下傳（下傳緩沖區(qū)成功接收到計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)），則從數(shù)據(jù)下傳緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)塊；⑥分析接收到的數(shù)據(jù)塊，如果是數(shù)據(jù)請求上傳命令，準備應答數(shù)據(jù)（采集數(shù)據(jù)）；⑦單片機將采集數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)上傳緩沖區(qū)中，然后退出中斷程序；⑧CH375將采集數(shù)據(jù)返回給計算機；⑨計算機應用層接收到應答數(shù)據(jù)，傳輸結(jié)束；該通訊方式具有數(shù)據(jù)自動同步、程序設計簡單、較好的交互性和可控性等優(yōu)點。計算機定時以此方式順次訪問各通道，獲取各通道采集到的數(shù)據(jù)