基于FPGA和USB3.0的通用数据传输系统设计

现场可编程门阵列(FPGA)的高度灵活性和强大的数据处理能力,使其在越来越多的领域得到应用。USB 3.0也是目前主流的数据传输协议之一,具有速度快、功耗低等优点。将USB 3.0接口应用到FPGA上,能够有效地解决FPGA与上位机之间的数据传输问题,大大提高生产效率。文章利用USB 3.0的控制器芯片CYUSB3014实现了FPGA与上位机之间的高达390 MB/s的数据传输系统。     

多通道生理参数采集模块的USB接口设计

采用USB接口芯片和多通道生理参数采集模块设计了一种采集模块与上位机PC通信的USB接口,实现了多通道生理参数的实时数据采集。从通信实现的上位机和下位机两方面讨论了接口的设计和实现过程。阐述了基于PC的上位机驱动程序设计,基于USB接口芯片的下位机硬件设计和固件设计,与PC串口通信对比了数据通信的实时性和准确性。     

基于AT89S52的虚拟测速系统设计

使用AT89S52和LabVIEW平台进行了虚拟车速测量系统设计.此系统应用AT89S52作为数据采集的核心,使用双计数器实现脉冲半周期的测量;采用USB虚拟串口芯片,完成采集卡与上位机数据通信;利用虚拟仪器技术,在LabVIEW环境下设计开发上位机程序.整套系统应用于便携式车辆制动系统测量当中,实现对车辆制动系统的性能检测.     

便携式脑功能近红外信号采集传输系统设计

设计了一套新型便携式脑功能近红外信号采集传输系统。根据功能近红外光谱技术(functional Near-infrared Spectroscopy,f NIRS)检测脑血氧浓度原理,使用双波长的LED和光电传感器作为探头,可以对脑功能近红外信号进行实时采集传输,并对数据进行显示保存。该系统下位机采用STM32F407单片机和TI公司的ADS1299模拟前端集成构成,体积小,功耗低,精度高,通过USB HID协议与上位机进行数据传输,方便快速,避免了驱动程序的开发。上位机程序利用VS2010进行开发,调用与USB HID设备相关的Windows API函数,实现上位机与下位机之间的通信。     

USB在存储器芯片在线测试系统中的应用

本文介绍了在存储器芯片在线测试系统中,运行Win-dows操作系统的工控机作为上位机,运行Dos操作系统的工控机作为下位机。为了实现上下位机之间的通信,上位机利用Delphi7集成环境中的Spcomm控件开发通信接口软件,下位机使用自行设计的基于ISA插槽和USB100模块的通信板。本文将重点介绍本系统中数据通信部分的设计与实现。     

一种采用WUSB的物流车辆油耗监控系统

为监控物流企业车辆的油耗使用状态,解决异常油耗等问题,设计开发了基于无线USB(WUSB)的物流车辆油耗监控系统.首先,分析介绍了油耗系统的三部分组成结构,即下位机嵌入式车载智能终端、上位机车队管理子系统和上位机无线USB数据采集子系统;然后,设计实现了上下位机之间的通信协议;最后,设计开发了主机应用程序,以实现上位机的管理和控制.试验表明,该系统稳定性高,能较好地解决车辆油耗监控问题.     

USB在存储器芯片在线测试系统中的应用

本文介绍了在存储器芯片在线测试系统中,运行Windows操作系统的工控机作为上位机,运行Dos操作系统的工控机作为下位机.为了实现上下位机之间的通信,上位机利用Delphi7集成环境中的Spcomm控件开发通信接口软件,下位机使用自行设计的基于ISA插槽和USB100模块的通信板.本文将重点介绍本系统中数据通信部分的设计与实现.     

基于MLVDS和USB3.0的多节点数据传输系统设计与实现

针对数据采集系统中上位机无法与多节点采集设备高速通信的问题,设计了一种基于MLVDS接口和USB3. 0接口的数据传输系统。该传输系统采用CYUSB3014接口芯片实现计算机与FPGA的高速数据传输,采用ADN4693E接口芯片完成多节点数据传输,以FPGA作为核心控制器,并基于MLVDS自定义协议解析多节点通信逻辑,实现MLVDS接口与USB3.0接口之间的数据交互。测试结果表明,该系统数据转换结果准确、可靠,实现了上位机与多节点数据采集设备间的高速通信。     

基于LabVIEW的USB设备无线测试系统设计

针对传统有线USB设备测试系统存在布线、单目标、通用性差等缺陷,设计一套基于LabVIEW的USB设备无线测试系统;系统以LabVIEW为软件开发平台,进行虚拟仪器前面板设计与后台程序的编写;利用无线数据收发模块及其余硬件设备,搭建上位机与设备间无线数据通讯的桥梁;以宏晶STC12C5A60S2单片机为核心控制器,通过引入USB总线接口芯片CH375扩展了USBHOST功能,从而实现上位机和USB设备间数据的无线采集与传输;本系统主要应用于对USB设备的开发调试和测试过程。     

LabVIEW与PSoC3基于USB的通信方式

针对LabVIEW无法直接支持非NI公司的USB接口数据采集卡的问题,介绍了上位机LabVIEW驱动USB设备的方法.同时使用PSoC3作为下位机数据采集仪器,研究了将PSoC3构建为USB设备的方式.系统地阐述了上位机LabVIEW与下位机PSoC3通过USB实现通信的各种方式,并提出了一种新方法:即将PSoC3构建为LabVIEW中已有的驱动类型的USB设备,例如声卡、串口类型等.     

基于MSP430单片机的无线温湿度检测系统

介绍了一种基于单片机MSP430F437的新型无线温度湿度检测系统,它由LCD显示屏、数据采集模块、数据存储模块、电源管理模块、无线收发模块、USB串口模块等构成,能够现场实时显示当前环境的温度、湿度值,可通过无线和USB串口将采集数据发送到计算机,在计算机界面同时显示当前温湿度值,可实现多通道同时检测,并支持在线记录测量数据。制作的样机经过测试,证明该无线温湿度检测系统能够准确采集当前温湿度信息,获得的数据比其他方法更加准确,自动化程度高。该系统可以实现在各种环境下温度湿度的检测,具有较好的推广应用前景。     

精准施药动态仿真测控系统的设计

为对精准施药进行深入研究,设计了精准施药动态仿真测控系统,测控系统由上位管理机、数控系统及多个无线信息采集终端组成;数控系统的功能是配合上位机或独自完成仿真系统的各项控制任务及实现现场信息的收集,多个无线信息采集终端形成了无线信息采集网络;该网络能对精准施药动态仿真系统中的各影响因素进行精确、同步测定,通过定义通讯协议等措施,提高了无线信息传输的准确可靠性,为便于实现数控系统与上位管理机的连接,在数控系统设计中增设了USB转换接口;现场应用结果表明,该系统运行稳定可靠,信息检测精度高且传输准确,具有较强的实用性和推广价值。     

税控USB终端设备安全过滤器的设计与实现

为了防止不法分子在USB设备与电脑连接时植入非法程序,从而窃取电脑中的敏感信息或控制电脑向外设发出非法指令,本文针对USB-key的接入安全问题,提出了建立黑、白名单的方案。传统的USB-key安全防范措施都是基于加密认证,未考虑税控机接入的USB设备安全性。因此,本文提出对接入的USB设备进行分类,并对不同类别的USB设备执行相应的处理方案。通过设计开发针对税控系统的硬件检测设备和软件控制程序,从物理层面对接入税控机的USB设备进行安全检测。文中给出了USB设备过滤器的硬件设计图和软件控制程序的流程图,并对几种有代表性的设备进行了测试。测试结果表明,该设备能够对USB设备合法性进行有效的检测,并对违规的USB设备做出相应的处理,提高了税控系统USB-key接入USB设备的安全性。     

WHID Defense:USB HID攻击检测防护技术

USB(universal serial bus)接口的出现为用户带来了便利,但也正由于它的便利性、使用广泛性使得其成为攻击者的攻击目标之一。常见的USB攻击主要有USB摆渡攻击和USB HID攻击,本文通过对USB协议漏洞以及恶意USB HID攻击工具的攻击特点的分析,提出了USB HID(human interface device)攻击模型并生成了相应的攻击数据流。基于以上研究构建了一个集按键注入攻击预警、捕获恶意USB HID攻击设备数据、干扰恶意USB HID攻击设备通信、风险等级分类与显示、用户身份管理与访问控制等功能于一体的恶意USB HID攻击检测防护平台——WHID Defense。经实验验证,WHID Defense按键注入攻击的拦截率为99.98%,目标数据捕获率为100%,干扰目标设备正常通信成功率为97.7%,功能完善,性能突出。相比现有检测技术,WHID Defense平台形成了多级防护体系,可以部署在个人电脑上进行实时防御,抵御了包括BadUSB等多种恶意USB HID工具的攻击。     

基于CAMV架构的上下位机模式测控系统的开发

本文提出了一种基于CAMV架构思想的上下位机模式测控系统,该系统的下位机采用ARM处理器并嵌入到实际的测控设备,实现近距离的检测与实时控制和数据采集;上位机采用PC机并利用VC++软件开发工具构建测控平台,实现大量数据的分析处理、图形化显示和数据管理,两者采用USB接口实现快速大量的数据通讯。本文给出了上述测控系统的实现方法和应用实例,结果表明具有实用性和有效性。     

基于USB总线的数据采集系统

文章探讨了实现主机与小型科学仪器接口的方法,提出了利用通用串行总线(USB)实现主机与小型科学仪器通信的方案。从硬件设计、固件(Firmware)设计、设备驱动程序设计和应用软件的设计四个方面阐述了基于USB总线的实时数据采集和传输系统的设计与实现方法,为下一步实现多台科学仪器与主机互连奠定了基础。     

基于USB总线的安全隔离单向传输系统设计实现

介绍了采用私有协议标准和传输信息深度检测技术,基于USB总线的数据安全隔离单向传输系统。选用高速USB2.0控制芯片CY7C68001和ARM微处理器STM32F103组成一个通用的数据传输模块,实现主机间的USB直接通信;通过数据二极管单向传输技术,实现了信息流的单向传输;利用专用的物理信道和特殊的私有传输协议,保证文件数据的安全传输。最终实现处于不同密级网络计算机间的单向、可靠、高速、实时数据通讯。     

基于USB接口的数据采集和控制卡设计

文章介绍了基于USB接口芯片的数据采集和控制卡的设计．整个系统主要由六个部分组成：USB接口芯片、本地端控制器、A，D、D，A、计数器以及DIO口，通过主机应用软件来控制USB口的读写、数据采集、D，A控制以及数据传输。文中详细介绍了USB接口芯片CH371的工作原理及应用、数据采集器件ADS7825的工作原理及应用和DAC器件LTC1450的应用等．并利用MFC进行主机应用软件的设计。     

USB的系统组成

USB是Universal Serial Bus的简称。它是一种可以同时处理计算机与具有USB接口的多种外设之间通信的电缆总线,USB已成为目前PC标准的通用串行总线。一个基于计算机的USB系统可以在系统层次上被分为三个部分:即USB宿主(host)、USB设备(device)、USB连接(主要于USB2.0中涉及)。本文将分别对其进行叙述。     

基于CH375多通道USB接口与PC机通信的实现

利用USB接口技术,采用USB模块CH375,在加速器核辐射监测系统中实现了多个探测通道USB接口与计算机通信。给出了CH375与单片机接口电路的原理简图,并详细介绍了实现多通道USB数据传输的上、下位机的程序设计。