隨著USB技術的發(fā)展,越來越多的測試測量儀器儀表開始采用USB接口與外部通信。但是目前已有的USB設備所配備的訪問與控制軟件和設備驅動都是應用級的,用戶無法做二次開發(fā)使用。而一些常用的開發(fā)平臺對于USB設備還缺乏比較完善的類似于訪問串行RS-232設備、并行GPIB設備及以太網網絡設備的通用通信程序模塊。 為了能方便地管理和控制USB設備,降低應用軟件開發(fā)難度、減輕工作量、提高通用性,有必要研究開發(fā)出可供用戶程序調用的USB通用通信程序模塊。因此研究基于虛擬儀器的USB設備的訪問在實際開發(fā)應用中很有實際意義。 在Windows操作系統(tǒng)的VC++開發(fā)平臺下,以USB攝像頭為實驗對象,根據USB系統(tǒng)規(guī)范,采用Windows操作系統(tǒng)I/O設備驅動原理與動態(tài)鏈接庫技術相結合的方法,調用Win32 API函數,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LabVIEW下采用其外部代碼接口機制調用該DLL,開發(fā)出了具有設備查詢、打開、關閉、讀寫操作功能的USB通用通信程序模塊組。在此基礎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,實現了對USB攝像頭的查詢、打開、關閉、圖像顯示、視頻幀和圖像參數顯示及設置等操作功能。 采用動態(tài)鏈接庫技術與LabVIEW的外部代碼接口機制相結合的方法,可將LabVIEW中暫時無法實現或不易實現的底層硬件訪問任務通過外部代碼來實現,從而達到了擴展虛擬儀器能力的目的。從理論上講,通過此方法可以控制任何USB乃至其它接口的外部設備。本文所做的工作是對LabVIEW在USB技術應用方面的嘗試,對于開發(fā)訪問其它USB測量設備的虛擬儀器具有很好的參考價值。
【學位單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2006
【中圖分類】：TP336
【部分圖文】：

USB總線上的設備以星形的拓撲結構實現與主機的物理連接[’2](如圖2一3所示)，USB的接入點由集線器來提供。這種由集線器提供的額外的接入點稱為端口。主機中有一個被嵌入的集線器叫根集線器。主機通過根集線器提供若干個連接點圖2一3USB物理拓撲結。為了防止環(huán)狀連接，采用了層次性的星形連接，這種配置的結果呈樹狀結構。多個功能模塊可以套裝在一起成為一個單一的物理設備。例如，一個鍵盤和一個鼠標可以組合在同一個包裝之內。在該包裝內，一個集線器上永遠都接著不同的功能模塊，而且由這一內部集線器實現與主機的互連。當多個功能模塊和一個集線器組合在一個包裝內時，我們稱其為多功能(復

件與設備之間的通信。每個通信都在設備上的某個端點結束。不同設備的不同端點用于區(qū)分不同的通信流。通信流模型(eommunieationFlowModels)如圖2一6所示，它描述了主機與設備如何通過USB通信，對圖2一2進行了更詳盡地闡述，完整的解釋了圖2一2中邏輯設備層和功能層間的實際的通信流。圖2一6USB體系層次結構和數據流的細節(jié)圖實際的通信流要經過幾個接口邊界，通過USB設備的編程接口，可從主機側對USB設備進行控制，主機側有兩個通信接口:

設設備驅動程序序UUUSB攝像頭設備備圖4一5視頻圖像采集系統(tǒng)框圖該視頻圖像采集系統(tǒng)可以實現四路USB攝像頭視頻圖像的采集，并可按照需要設置任意攝像頭的參數，在此基礎上還可進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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