毕业设计----USB接口波形发生器

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1、目 录 1 引言 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.1 课题背景及意义 1 1.2 课题的主要任务和技术指标 2 2 系统总体设计和工作原理 . 3 2.1 方案设计与论证 3 2.2 工作原理 3 2.2.1 USB 主机 3 2.2.2 USB 设备 4 2.3 USB 接口芯片 . 6 2.3.1 USB 主控制器芯片 6 2.3.2 USB 集线器芯片 6 2.3.3 USB 功能设备芯片 6 2.4 USB 信号 7 2.4.1 USB 信号的发送 7 3 系统硬件电路的设计 . 9 3.1 主控制器单片机 AN2131QC 的特点 9 3.1.1 芯片结构 9 3.2 系

2、统硬件模块电路的设计 11 3.2.1 电路总体方框图 . 11 3.2.2 USB 接口单元 12 3.2.3 DDFS 控制单元 13 3.2.4 波形输出单元 . 14 4 软件的设计与实现 . 15 4.1 软件功能及作用 15 4.1.1 主函数 15 4.2 上位机程序设计 16 4.2.2 上位机程序功能和界面 17 4.3 设备驱动程序 18 4.3.1 固件程序 . 18 4.3.2 波形功能程序 . 18 结 论 . 19 参 考 文 献 . 20 附录 1：原理图 21 附录 2：程 序（主函数部分） 24 致 谢 . 33 摘 要 本系统介绍 USB 接口波形发生器的设

3、计。它采用直接数字频率合成（DDFS）技 术，实时将 USB 接收到的数据转换成各种频率的波形输出，所使用的 USB 传输方式 为全速同步传输。它可以输出正锯齿波、反锯齿波、三角波、方波和正弦波 5 种波 形。其硬件电路由以 USB 控制芯片 AN2131QC 为核心的 USB 接口单元、以可编程逻 辑器件 EPM7064 为核心的 DDFS 单元、以数模转换器 TLC7524 和 DAC0832 为核心的 波形输出单元三大部分构成。其中，USB 接口单元负责完成硬件系统和 PC 机之间的 数据传输，DDFS 控制单元负责控制系统输出波型的频率，波形输出单元负责对波形 数据进行 DA 转换，并

4、负责控制输出波形幅度峰峰值。它的系统软件包括 Keil C51 语言编写的 AN2131QC 芯片固件程序、Visual C+语言编写的 USB 设备驱动程序和 Win32 应用程序。其波形频率范围是 0.5Hz15999.5Hz,步进值为 0.5Hz，幅度范围 是 0V+5V,步进值为 20mV。 关键词关键词: : USB 接口；任意波形；DDFS；波形发生器；Visual C+语言 ABSTRACT This system introduces the design of USB interface wave form generator. It uses direct digital

5、frequency synthesizer (DDFS) techniques, real-time will be received USB data into various frequency waveform output, used for full-speed USB transfer mode asynchronous transfer. It can output is sawtooth, anti-aliasing wave, triangle wave, square wave and sine wave . The hardware circuit to USB cont

6、roller chip by AN2131QC at the core of the USB interface unit to EPM7064 programmable logic device as the core unit DDFS to DAC TLC7524 and the DAC0832 output waveform at the core constitute the majority of unit three. Which, USB interface unit is responsible for the completion of the hardware systems and PC data transfer between machines, DDFS control unit control system is responsible for the frequency of the output waveform, waveform output unit is responsible for the waveform data