基于USB接口的无线数据传输系统设计开题报告

全文总字数：4299字

1. 研究目的与意义

现代电子产品的生产研究和科学对数据传输系统的要求日益提高，通常的方法传输接口已经难以适应。在usb产生之前，外设与pc机的通信主要是通过pc机主板所提供的各种接口来实现的，如isa接口，pci接口，ps/2接口等。这些老式接口存在非共享式，接口不一，速度慢等缺陷。为了克服这些缺陷，pc机制造商与用户迫切需要一种新型的外设连接方式，这时usb应运而生，它是一种新的、快速的、双向的、同步的、廉价的并可以热插拔的串行接口。

无线传输越来越多的被应用在工业及民用的数据采集上，解决了一些布线复杂、甚至无法布线的情况。而无线传输介质采用的是电磁波，节省了架设电缆的所需的占地和各种花费及其给其他建筑的建设带来的不便，应用起来更加方便。在应用单片机编解码接口技术的无线通信系统中，采用多字节地址编码，收发器的数量不受限制；具有电路简单、功耗小、体积小、成本低等优点，非常便于使用，设施都很简便，适合更换场合反复利用。

本次设计的基于usb接口的无线数据传输系统利用了usb接口的高传输速率，即插即用等优点，并结合了无线数据传输技术，实现了计算机之间的无线数据通讯，解决了传统通信技术带给我们的不便。

2. 国内外研究现状分析

随着移动通信技术飞速发展，越来越多的信息采集和远程控制系统采用了无线数据传输技术，它与有线传输相比主要有布线成本低，安装简便，便于移动的优点，而且随着互联网技术的迅猛发展和快速普及，越来越多的基于单片机为微控制器的测控设备或智能仪器仪表都需要通过互联网上进行数据交换或传输数据。无线数据传输系统可以扩大应用范围、成本也比较低、效率还高，是目前最先进和便捷的数据传输手段。它在许多方面都得以广泛的应用，例如在实际工程中、电力行业远程控制及抄表、环境监测、温度监控、水污染排放点的实时监测等诸多方面需要对远程终端采集数据进行传输。

张绍游，张贻雄等人曾设计一个基于μc／osiii的cc1120驱动程序。他们无线数据传输模块的微处理器采用了stm32f103ze芯片，收发芯片选用了ti公司推出的cc1120，cc1120通过spi串行总线协议与mcu相连接。同时采用了可移植、可植入rom、可裁剪、抢占式的实时多任务操作系统μc／osiii作为软件平台。基于μc／osiii和cc1120的短距离窄带无线数据传输系统方案，实现了低功耗、近距离、可靠的无线数据传输。

usb是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。usb接口支持设备的即插即用和热插拔功能。usb接口可用于连接多达127种外设，如鼠标、调制解调器和键盘等。usb是在1994年底由英特尔、康柏、ibm、microsoft等多家公司联合提出的，自1996年推出后，已成功替代串口和并口，并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。usb版本经历了多年的发展，到现在已经发展为3.0版本。数据采集是工业控制中一个普遍而重要的环节，因此开发基于usb接口的现场数据采集具有很强的现实应用意义。

3. 研究的基本内容与计划

内容：

针对传统通信的缺点设计了基于usb的串行数据通信系统，在针对cdc(communications device class)标准设备类的开发过程中在windows操作系统下，将usb设备虚拟成了com口，也就是可以在上位应用程序中可以像操作com口来与stm32f103r8t6处理器进行usb通信，这样就可以和以前基于com口开发的上位应用程序统一结合起来使用，上面有com口方便操作的通信的优点，下面有usb快速通信的优点，既兼容了以前通信的优点又保留了usb本身的一部分优点。

本设计包含两大部分:硬件设计和软件设计

4. 研究创新点

无线传输和USB接口在各自的应用领域都不再是新的概念，但将两者相结合起来是一个比较新颖的设计。

本系统将基于STM32F103R8T6的USB与基于收发芯片VTCC1120的无线数据传输结合运用起来，实现两台计算机之间的较远距离的无线数据传输，解决了传统通信技术的不足。