ARM的USB连机通讯

电子科技２００８年第１期（总第２２０期）　

基于ＡＲＭ７微控制器的Ｕ　ＳＢ数据采集系统设计　

陈　力　，龙再川　，刘永智　

（１．电子科技大学光电信息学院，四川成都６１００５４；２．重庆光电技术研究所ＣＣＤ部，重庆４０００６０）　

摘要随着ＵＳＢ技术的不断发展，以ＵＳＢ进行数据传输的方式将得到越来越广泛的应用。以实际设计的　系统为背景，论述了ＡＲＭ７系统中ＵＳＢ　３－作的基本原理和过程，利用ＵＳＢ作为数据的传输接口，基于ＬＰＣ２１４８和　ＡＤ９８２６设计了一个数据采集系统，并给出了具体的相关实验结果。　关键词ＡＲＭ７微控制器；ＵＳＢ；数据采集；ＬＰＣ２１４８；　

中图分类号ＴＰ２７４　．２　文献标识码Ａ　文章编号：１００７—７８２０（２００８）０１—０２５—０６　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＵＳＢ　Ｄａｔａ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＲ　Ｉ７　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　

Ｃｈｅｎ　ｌｉ。，Ｌｏｎｇ　Ｚａｉｃｈｕａｎ　，Ｌｉｕ　Ｙｏｎｇｚｈｉ。　

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　

ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００５４，Ｃｈｉｎａ；２．ＣＣＤ　ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　

Ｏｐｔｏ—Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００６０，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ＵＳＢ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｄａｔａ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ＵＳＢ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｗｉｄｅｒ　

ａｒｅａｓ．Ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ＡＲＭ７　ｓｙｓｔｅｍ　ＵＳＢ　ａｒｅ　ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ　ｏｆ　ａｃｔｕａｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅ—　ｓｉｇｎ，ａ　ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｉｔｈ　ＵＳＢ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＬＰＣ２１４８　ａｎｄ　ＡＤ９８２６　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｒｅ—　ｓｕｈｓ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｒｅｌａｔｅｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ａｒｅ　ｓｈｏｗｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ：　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ＡＲＭ７　ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＵＳＢ；ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ＬＰＣ２１４８　

广州周立功单片机发展有限公司 Tel: (020)38730976 38730977 Fax: 38730925

EasyARM2131开发套件功能介绍

定位

󰁺 选用LPC213x系列ARM开发产品的工程师；

󰁺 组建嵌入式系统教学与开发实验室；

󰁺 有购买能力的个人。

概述 EasyARM2131开发板是广州周立功公司设计的EasyARM系列开发套件之一，采用

了PHILIPS公司基于ARM7TDMI-S 核、单电源供电、LQFP64封装的LPC2131，具有JTAG仿真调试、ISP编程等功能。

开发板上提供了一些键盘、LED、蜂鸣器等常用功能部件，还具有RS232接口电路、I2C存储器电路。另外，用户也可以更换兼容的CPU进行仿真调试，如LPC2132、LPC2138、

LPC2142等。灵活的跳线组合（开发板内使用的所有I/O均可断开连接），还有用户I/O接

口，极大地方便了用户进行32位ARM嵌入式系统的开发实验。

参考照片

EasyARM2131实验板功能特点

󰁺 完全自主设计的软硬件、拥有自主版权的JTAG仿真技术；

󰁺 支持ADS1.2集成开发环境及其PHILIPS所有型号ARM微控制器的仿真与开发；

󰁺 采用“主板＋CPU PACK适配器＋SD卡适配器（标准配置）＋多种可选配置适配器”

󰁺 的形式构成EasyARM2131开发套件，标准配置的CPU PACK主芯片为LPC2131FBD；

󰁺 板上的功能部件与CPU之间，可以使用跳线器选择连接；

󰁺 全面支持9种型号的64 PIN小管脚ARM7微控制器：

－LPC213x（LPC2131/2132/2134/2136/2138）

－内置USB接口的LPC214x(LPC2142/2144/2146/2148)

󰁺 多种免费商业化软件包及其详细的开发文档： * 移植μC/OS－II到ARM7软件包

天津大学一ＡＤＩ联合实验室李刚高剑明谌雅琴

基于ＡＲＭ的十二导同步心电图机设计

Ｄｅｓｉｇｎ０ｆ１２一ＣｈａｎｎｅｌｓＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＳａｍｐ¨ｎｇＥＣＧＢａＳｅｄ０ｎＡＲＭ

摘要

关键词采用ＡＤｕＣ７０２６微控制器芯片和新的电路设计

方法，实现了高性能、低成本、操作简单的微

型心电图机。心电图机；生物电放大电路；ＡＲＭ７ＴＤＭＩ

引言

根据世界卫生组织统计，心脏疾病是造成人类死

亡的三大疾病之一，而且发病率呈上升趋势。在我国，

随着人们的物质生活水平不断提高，生活节奏不断加

快，心脏疾病的发病率也在相应增高，社会对心脏疾

病的诊断和治疗也比以往更加关注，提出了新的要求。

本文研究了一种既具有技术方面的先进性，又造价低

廉，适合中国国情的微型１２导同步心电图机。该心电

图机操作简单，功能强大，可提供标准１２导联心电同

步监测和快速心电监测，适用于医院常规门诊，也可

用于外出急救。

本设计的１２导同步心电图机采用ＡＤＩ公司的

ＡＲＭ７ＴＤＭＩ内核的模拟微控制器ＡＤｕｃ７０２６作为核

心，它具有１６通道高达１０００ｋｓｐｓ采样速率的１２位ＡＤｃ，

２００５年９月２７日收到本文。整合了片内参考电平、温度传感器与４通道１２ＢＩＴ高精

度ＤＡｃ，支持ＪＴＡＧ方式调试与下载，外接３２ＫＨｚ晶

振，通过锁相环可工作在４５ＭＨｚ下。片内还集成有６２ｋ

字节的ＦＬＡｓＨ与８ｋ字节的ｓＲＡＭ，片上外设资源包

含有ｕＡＲＴ、ｓＰＩ、双１２ｃ串行接口、４个定时器、看门

狗，电源监测模块、３相１６位ＰｗＭ输出和可编程逻辑

阵列（ＰＬＡ）等。心电图机系统框图如图ｌ所示。

在设计时利用模拟微控制器内嵌的ＡＤｃ对经过前

级处理的心电信号进行监测。系统功能在液晶显示的

菜单下通过按键选择完成，能够提供友好的人机交互

操作提示，使用方便。ＡＤｕｃ７０２６微处理器可通过

ｕＡＲＴ串口在线刷新系统固件，提供了系统升级的廉

价解决方案。

心电图机的模拟电路设计

模拟电路是心电图机中直接与人体连接的电路，

２００８年第４期仪表技术・５・

基于ＡＲＭ一ＬＩＮＵＸ平台的ＵＳＢ采集卡

设备驱动程序的设计

荆蕾‘，黄帷公‘，徐鹤２，王磊２，焦来磊，

（１．西华大学，四川成都６１００３９；　２．坊市农村信用社，山东滩坊２６１０４１；

３．烟台通源科技有限公司，山东烟台２６４００５）

摘要：将ＡＲＭ　－　ＬＩＮＵＸ平台作为ＵＳＢ主机，数据采集卡作为ＵＳＢ设备，设计一套通过ＵＳＢ总线传输数据的高速数据采集系针对数据采集卡，着重讲述ＵＳＢ字符设备驭动程序的设计。关键词：ＵＳＢ字符设备；驱动；数据采集中图分类号：ＴＰ３９文献标识码：Ｂ文章编号：１００６　－２３９４（２００８）０４　－０００５　－０３ Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＵＳＢ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ　Ｃａｒｄ＇ｓ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＲＭ一ＬＩＮＵＸ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ

ＪＩＮＧ　Ｌｅｉ＇，ＨＵＡＮＧ　Ｗｅｉ－ｇｏｎｇ＇，ＸＵ　Ｐｅｎｇ２，ＷＡＮＧ　Ｌｅｉ２，ＪＩＡＯ　Ｌａｉ－ｌｅｉ＇

（１．　Ｘｉｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００３９，Ｃｈｉｎａ；　２．　Ｒｕｒａｌ　Ｃｒｅｄｉｔ　Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｓ　ｏｆ　Ｗｅｉｆａｎｇ ３．　ＴｏｎｇＹｕａｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　Ｌｔｄ，　Ｙａｎｔａｉ　２６４００５，　Ｃｈｉｎａ）ａ　ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ｄａｔａ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｈｉｃｈ，Ｗｅｉｆａｎｇ　２６１０４１，Ｃｈｉｎａ；

ｕｓｅｓ　ＡＲＭ一

ｈｏｓｔ

Ｋｅｙａｎｄ

ｗｏｒｄｓ：ｕｓｂ　ｄａｔａ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｃａｒｄ　ａｓ　ｄｅｖｉｃｅ．　Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｕｓｂ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｄｒｉｖｅｒ　ｉｓ

ＵＳＢ　ｄｅｖｉｃｅ；ｄｒｉｖｅｒ；　ｄａｔａ　ｓａｍｐｌｉｎｇＬＩＮＵＸ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ａｓ

ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ． Ｏ

Ｂ统