主要工作

本论文所设计的数据采集系统是在单片机89051控制下进行数据采集，并通过PHILIPS公司的USB接口芯片PDIUSBDI2上传给PC机进行分析、显示和存盘。该系统用传统的USB总线取代了RS232串行总线，通过对USB协议和设备构架的充分理解，对以单片机89C51和USB接口芯片D12为主的数据采集系统进行了硬件设计和软件编程，并在此设计的基础上给出相应的原理图。硬件设计主要解决的是D12与单片机的接口电路的设计。软件设计可分为三部分:一是充分了解D12的主要功能特点，为满足D12在USB上的最大传输速率而编写固件程序，用C51语言编写:二是在充分了解WDM驱动程序的基础上编写USB的设备驱动程序；三是编写出界面友好、具有强大的数据处理和分析能力的应用程序。

本论文所完成的工作和分析可概括为以下几点:

1. 对USB1.1规范进行了较为详细的研究。分析了USB主机、USB设备、USB物理层以及USB连接，详细说明了USB的数据流。

2. 详细地介绍了PHILIPS公司PDIUSBD12接口器件和使用Keil c51开发固件。探索了PDIUSBD12固件编程的思想，将PDIUSBD12的固件设计成完全的中断驱动，MCU有更多的时间处理其它工作。

3. 论述了WDM设备驱动程序模型以及开发USB设备驱动程序的方法。分析了USB设备驱动程序的层次结构以及各层次的功能，构造出USB设备驱动程序的框架。详细说明了驱动开发环境的设置，介绍了用DriverSudio如何开发USB驱动程序。

4. 详细地介绍了Windows API及设备应用程序与WDM的通信。说明了应用程序的工作流程，给出了应用程序的操作界面。

5. 我们使用的是USB1.1标准，存在许多不足。最大传输率可以达到12Mbps，是指主机控制器最大的处理能力，而一个USB设备不可能拥有这么高的带宽，它的带宽由主机的总线驱动程序管理。当添加或者删除一个USB设备时，连接的其它USB设备的资源要重新分配，以提高总线的利用率。单个USB设备所能拥有的带宽一般小于8Mbps。为了实现高速数据传输，应该考虑使用USB2.0标准。

6. 由于开发板使用AT89C51作为D12的控制器，这就从根本上限制了数据传输速度的提高。它的工作主频比较低，晶振太小，处理数据不够迅速。可以使用速度更快的处理器。

7. 在对应用程序进行MFC编程时，思维和算法不够慎密，在考虑内存管理方面不够完善。

8. 开发板中的固件编程使用了C51编写，虽然程序的可读性相对较好，但它的执行效率却不如汇编语言的执行效率高。因此，选择编程语言也是提高设备传输率的方法之一。

9. 使用DriverSudio开发USB驱动程序十分方便，但环境设置较为复杂，特别是DriverSudio和DDK之间以及它们与系统之间存在兼容问题，这很容易使初学者陷入困境。