USB接口的多功能容柵傳感器測量系統

端點(diǎn)0主要用于主機對USB設備的配置、狀態(tài)信息的獲取和設備錯誤的糾正等，它的中斷處理模塊由控制輸出和控制輸入2部分組成。每次傳輸由設置事務(wù)開(kāi)始，然后根據設置事務(wù)數據包中的USB標準命令請求判斷該次傳輸是控制輸入還是控制輸出。USB復位中斷將相關(guān)USB變量、寄存器和各端點(diǎn)的狀態(tài)恢復為初始狀態(tài)。端點(diǎn)1輸入中斷和端點(diǎn)2輸出中斷均為批量傳輸中斷，其主要作用是在收到中斷時(shí)，在各自預定義好的緩沖區中寫(xiě)入要傳輸給主機的數據或讀取傳輸過(guò)來(lái)的數據。
3．3 主程序
系統程序主要包括主程序、時(shí)鐘初始化子程序、端口初始化子程序、USB控制器配置初始化子程序、延時(shí)子程序、采集數據中斷子程序、USB中斷子程序和附加功能子程序。由于采集數據實(shí)時(shí)性要求比較高，所以將采集數據中斷設為高優(yōu)先級。
附加功能子程序包括正常計數、數據保持、最大值跟蹤、最小值跟蹤和清零的功能。對附加功能的實(shí)現均是通過(guò)控制CK和DATA信號線(xiàn)完成，附加功能轉換流程如圖5所示。給CK信號線(xiàn)一個(gè)負脈沖，即可完成清零操作；在正常計數狀態(tài)下將DATA信號線(xiàn)置為高電平，容柵傳感器將進(jìn)入保數功能；如果再將CK信號線(xiàn)置為低電平，容柵傳感器進(jìn)入最大值跟蹤功能；內部專(zhuān)用芯片將用新測得的數據與上一個(gè)數據進(jìn)行比較，如果新測得數據大，則替換掉，否則丟棄?？梢栽谏衔粰C上通過(guò)USB測試軟件發(fā)送相關(guān)命令來(lái)控制系統進(jìn)行操作。程序中設定一個(gè)字節的變量來(lái)存放從上位機接收到的命令，當判斷是其中的一個(gè)命令時(shí)就調用相應的處理程序完成操作。

3．4 軟件抗干擾
環(huán)境的干擾使單片機程序很容易“跑飛”，為了控制程序正常運行，除了硬件上使用光耦隔離技術(shù)之外，軟件上可采用設置“軟件陷阱”的辦法來(lái)將跑飛的程序拉入正常軌道，即在程序代碼空間使用跳轉指令將跑飛的程序拉到程序執行的開(kāi)始位置，具體操作方法是在所有未被使用的代碼空間處寫(xiě)入“LJMP 0000H”指令。另外，可利用單片機自帶的“看門(mén)狗”功能看住程序，一旦程序跑飛，看門(mén)狗將強制單片機復位。也就是說(shuō)，在程序代碼中每隔一定時(shí)間就設置一個(gè)“喂狗指令”，清除看門(mén)狗計時(shí)器值，不讓其達到最大值而發(fā)出復位信號。

結語(yǔ)
使用主機上的軟件測試出該系統軟硬件能夠穩定可靠地運行，點(diǎn)擊測試軟件的相關(guān)功能按鈕，容柵傳感器能夠完成相應的功能操作。與傳統的RS232／RS485通信方式相比較，該方案解決了不帶串行通信方式的上位機的通信閑難，抗干擾能力更強，為系統提供更穩定的電源，適用于惡劣環(huán)境下的工業(yè)現場(chǎng)的高精度測量。