計算機(jī)技術(shù)在測控領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。通用串行總線架構(gòu)(USB)的速度已從11 Mb/s的發(fā)展到USB2.0的480 Mb/s，超過了百兆以太網(wǎng)，且具有總線供電、熱插拔、中斷等功能，其成本低廉、架構(gòu)開放，已被廣泛應(yīng)用于普通測量領(lǐng)域。
　　USB通過一種四線電纜、兩根電源線(V-bus/GND)、兩根信號線(D+/D-)傳遞信號，使用+5V電源。采用長短針的方式可以保證熱插拔過程中的安全，同時USB規(guī)范制定了“電源管理”功能，系統(tǒng)軟件可以與主機(jī)的能源管理系統(tǒng)結(jié)合共同處理各種電源子件，如掛起、喚醒。USB設(shè)備應(yīng)用特有的電源管理特性，可讓系統(tǒng)軟件控制電源管理并自動識別USB設(shè)備。
USB的總線布局技術(shù)
　　USB連接了USB設(shè)備和USB主機(jī)，USB的物理連接是有層次的星型結(jié)構(gòu)。每個網(wǎng)絡(luò)集線器都在星型中心，每條線段是點點連接。從主機(jī)到集線器或其功能部件，或從集線器到集線器或其功能部件。USB規(guī)范規(guī)定通過使用Hub擴(kuò)展可撥接多達(dá)127個外設(shè)，最多六層，標(biāo)準(zhǔn)USB電纜長度為5 m，通過Hub或中繼器可以使外設(shè)距離達(dá)到30m(6×5)。近些年出現(xiàn)一種“USB延長器”技術(shù)，通過使用5類線可以將USB延長至100 m，這種技術(shù)擴(kuò)展了USB測量系統(tǒng)的靈活性。
USB數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計
　　USB系列模塊是研華公司開發(fā)的數(shù)據(jù)采集模塊，包括完整的A/D、D/A、DIO、USB轉(zhuǎn)串口、USB Hub等產(chǎn)品，采用USB2.0標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行加固型工業(yè)設(shè)計，在各領(lǐng)域有較多的應(yīng)用。以USB4718為例，其原理圖如圖1所示。

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圖1 USB4718原理圖

　　差分信號通過多路選擇開關(guān)進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號通過USB接口芯片與計算機(jī)的USB Host相連。

　　在提供硬件產(chǎn)品的同時，研華公司提供完整的Windows、WinCE、Linux等操作系統(tǒng)下的驅(qū)動。不僅可以使用VC、VB、Delphi等高級語言進(jìn)行開發(fā)，通過驅(qū)動接口也可以應(yīng)用到Labview軟件中。
　　ActiveDAQ Pro是研華公司新推出的圖形化測量專用組件，利用研華數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動和ActiveDAQ Pro將復(fù)雜的開發(fā)過程全部封裝起來，給使用者呈現(xiàn)的是極其強(qiáng)大的功能、穩(wěn)定的性能和簡單的應(yīng)用開發(fā)，這也體現(xiàn)了成熟公司產(chǎn)品流程的完善。
　　圖2是利用研華USB4718、設(shè)備驅(qū)動和ActiveDAQ Pro開發(fā)的虛擬萬用表的實例。它可以實現(xiàn)萬用表的全部功能，包括普通萬用表不具備的溫度測量、曲線顯示、數(shù)據(jù)記錄和通信功能。

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