基于USB的便携式硬度计数据通信的实现方法 (2)

　2．1 USB固件程序

　　固件设计主要完成设备枚举、主机与设备的数据交换、设备端的数据处理和控制等工作，固件程序设计成前后台模式，把设备端数据处理和控制作为MCU的前台任务，枚举及枚举成功之后的USB数据交换放在后台进行。实现设备与主机以最大的传输速率通信。

　　设计时将USB端口1和端口2定义为普通输入／输出类型，对应于PDIUSBD12的模式0。控制端口0完成响应USB标准请求的功能，输入端口用于把数据采集电路采集并打包的硬度值数据送给USB主机，输出端口接收USB主机发送的包。

　　PDIUSBD12从USB收到一个数据包，就对MCU产生一个中断请求，MCU立即响应中断，中断服务子程序用来处理由PDIUSBD12引发的中断，它将数据从PDIUSBD12的FIFO中取回到MCU存储器中。各端点中断处理程序如下：

 

      在各端点的中断处理程序中，MCU主要是通过对PDIUSBD12端点缓冲区写入或读取数据包来完成处理过程的，其流程如图2和图3所示。

 

　　2．2 USB上位机驱动

　　采用DriverStudios开发USB的WDM(Windows Driver Model)驱动程序。WDM支持即插即用、电源管理和WMI技术。

　　Driver Studio嵌入在VC 6．0中，在Driver Studio中的Driver Works提供了USB驱动程序设计向导，只要按照向导完成相应的操作和设置就可以设计出一个简单的USB驱动程序，Driverwizard会根据设定给出一个WDM驱动程序的框架。

　　在使用驱动程序向导过程中，系统会提示用户输入USB设备的Vendor ID和Product ID，这时应该注意与具体使用的芯片对应，这里PDIUSBD12对应的Vendor ID为0471，Product ID为0888。向导完成后，在WDM驱动程序的框架中添加需要实现的USB端口1和端口2的读写功能代码。然后编译驱动程序工程文件，生成需要的USB 功能驱动程序。

　　2．3 上位机应用程序

　　本方案中，硬度测量系统的上位机应用程序集合了与设备进行数据传输、数据查询、参数设置、计量标准转换、测量误差修正、统计分析、及数据导出、数据打印等功能。该系统可以在单机工作模式或连接工作模式下使用，并设置了用户认证和密码保护功能。

　　实现和USB控制器进行数据的批量传输，主要在系统界面的“接收”页面的控键的程序段中编写功能代码，主要完成在设备驱动程序中查找设备，以进行USB通信传输，并将设备发送来的数据进行显示和保存。接收到的数据可以在页面上直接显示，并且可以在参数设置页面中预先设置硬度值上下限，对接收到的超出范围的数据自动进行识别和标识。上位机应用USB的数据接收界面如图4所示。

 

　　在系统“接收”页面下单击“保存”，即可将其他硬度测量相关信息录入硬度数据库系统，形成数据库信息后，在系统的“查询”页面下，可以按照零件名称、测量日期进行基本查询，也可以选择测试者、所属班组、产品编号、批次号、零件材料、炉批号、测量时使用的测试配件、冲击装置及测量点的曲率、冲击方向等其他信息项在数据库中进行多条件精确查询。
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