隨著USB技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的測(cè)試測(cè)量?jī)x器儀表開始采用USB接口與外部通信。但是目前已有的USB設(shè)備所配備的訪問(wèn)與控制軟件和設(shè)備驅(qū)動(dòng)都是應(yīng)用級(jí)的,用戶無(wú)法做二次開發(fā)使用。而一些常用的開發(fā)平臺(tái)對(duì)于USB設(shè)備還缺乏比較完善的類似于訪問(wèn)串行RS-232設(shè)備、并行GPIB設(shè)備及以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通用通信程序模塊。 為了能方便地管理和控制USB設(shè)備,降低應(yīng)用軟件開發(fā)難度、減輕工作量、提高通用性,有必要研究開發(fā)出可供用戶程序調(diào)用的USB通用通信程序模塊。因此研究基于虛擬儀器的USB設(shè)備的訪問(wèn)在實(shí)際開發(fā)應(yīng)用中很有實(shí)際意義。 在Windows操作系統(tǒng)的VC++開發(fā)平臺(tái)下,以USB攝像頭為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,根據(jù)USB系統(tǒng)規(guī)范,采用Windows操作系統(tǒng)I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)原理與動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)技術(shù)相結(jié)合的方法,調(diào)用Win32 API函數(shù),開發(fā)出了具有USB通用通信程序模塊接口的DLL。然后在虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)LabVIEW下采用其外部代碼接口機(jī)制調(diào)用該DLL,開發(fā)出了具有設(shè)備查詢、打開、關(guān)閉、讀寫操作功能的USB通用通信程序模塊組。在此基礎(chǔ)上采用同樣的方法在LabVIEW環(huán)境下開發(fā)出了通用的USB攝像頭通信程序模塊組,實(shí)現(xiàn)了對(duì)USB攝像頭的查詢、打開、關(guān)閉、圖像顯示、視頻幀和圖像參數(shù)顯示及設(shè)置等操作功能。 采用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)技術(shù)與LabVIEW的外部代碼接口機(jī)制相結(jié)合的方法,可將LabVIEW中暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)或不易實(shí)現(xiàn)的底層硬件訪問(wèn)任務(wù)通過(guò)外部代碼來(lái)實(shí)現(xiàn),從而達(dá)到了擴(kuò)展虛擬儀器能力的目的。從理論上講,通過(guò)此方法可以控制任何USB乃至其它接口的外部設(shè)備。本文所做的工作是對(duì)LabVIEW在USB技術(shù)應(yīng)用方面的嘗試,對(duì)于開發(fā)訪問(wèn)其它USB測(cè)量設(shè)備的虛擬儀器具有很好的參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：TP336
【部分圖文】：

USB總線上的設(shè)備以星形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的物理連接[’2](如圖2一3所示)，USB的接入點(diǎn)由集線器來(lái)提供。這種由集線器提供的額外的接入點(diǎn)稱為端口。主機(jī)中有一個(gè)被嵌入的集線器叫根集線器。主機(jī)通過(guò)根集線器提供若干個(gè)連接點(diǎn)圖2一3USB物理拓?fù)浣Y(jié)。為了防止環(huán)狀連接，采用了層次性的星形連接，這種配置的結(jié)果呈樹狀結(jié)構(gòu)。多個(gè)功能模塊可以套裝在一起成為一個(gè)單一的物理設(shè)備。例如，一個(gè)鍵盤和一個(gè)鼠標(biāo)可以組合在同一個(gè)包裝之內(nèi)。在該包裝內(nèi)，一個(gè)集線器上永遠(yuǎn)都接著不同的功能模塊，而且由這一內(nèi)部集線器實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的互連。當(dāng)多個(gè)功能模塊和一個(gè)集線器組合在一個(gè)包裝內(nèi)時(shí)，我們稱其為多功能(復(fù)

件與設(shè)備之間的通信。每個(gè)通信都在設(shè)備上的某個(gè)端點(diǎn)結(jié)束。不同設(shè)備的不同端點(diǎn)用于區(qū)分不同的通信流。通信流模型(eommunieationFlowModels)如圖2一6所示，它描述了主機(jī)與設(shè)備如何通過(guò)USB通信，對(duì)圖2一2進(jìn)行了更詳盡地闡述，完整的解釋了圖2一2中邏輯設(shè)備層和功能層間的實(shí)際的通信流。圖2一6USB體系層次結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流的細(xì)節(jié)圖實(shí)際的通信流要經(jīng)過(guò)幾個(gè)接口邊界，通過(guò)USB設(shè)備的編程接口，可從主機(jī)側(cè)對(duì)USB設(shè)備進(jìn)行控制，主機(jī)側(cè)有兩個(gè)通信接口:

設(shè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序序UUUSB攝像頭設(shè)備備圖4一5視頻圖像采集系統(tǒng)框圖該視頻圖像采集系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)四路USB攝像頭視頻圖像的采集，并可按照需要設(shè)置任意攝像頭的參數(shù)，在此基礎(chǔ)上還可進(jìn)行采集圖象處理軟件的開發(fā)。程序框圖如下圖所示:

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