下面小编给大家整理的USB接口技术研究设计论文,本文共3篇,欢迎阅读与借鉴!

篇1:USB接口技术研究设计论文
USB接口技术研究设计论文
[摘要]USB很好地解决了计算机插槽限制冲突,实现低成本、高可靠性、多点的数据采集。USB接口如今已经成为计算机外设必不可少的设备。本文详细介绍了USB接口设备及其工作原理,并对其在生产实践中的具体应用方法进行了研究。
[关键词]USB;接口;应用与设计
从U盘、鼠标、读卡器、外接光驱等常用USB设备,到采用USB接口的电吹风、咖啡炉、剃须刀、圣诞树等千奇百怪的电脑附件,通过一台电脑的USB周边设备使人们享受到了更多的方便和乐趣。USB之所以能够如此普及并受到大众欢迎,在于它方便的热插拔,带宽大,速度快,可连接设备多,简单的网络互联功能等诸多优点。
一、USB接口技术传输类型及优点
USB是通用串行总线(Universal Serial Bus)的简称。在计算机使用中,常常利用PC或工控机对各种数据进行数据采集。这其中有很多地方需要对各种数据进行采集,如液位、温度、压力、频率等。常用的采集方式是通过数据采集板卡,如A/D卡以及422、485总线板卡等。采用板卡不仅安装麻烦、易受机箱内环境的干扰,而且由于受计算机插槽数量和地址、中断资源的限制,不可能挂接很多设备。而USB接口技术的出现,很好地解决了以上这些冲突,很容易就能实现低成本、高可靠性、多点的数据采集。USB系统主要由主控制器(Host Controller)、USB Hub 和USB外设(Peripherals Node)组成系统拓扑结构。
1.USB的传输类型。USB总线包括4种传输类型(传输管道):(1)控制传输类型:用于传输控制信息。(2)块数据传输类型:用于传输相对比较大的和突发性强的数据,一般用于打印机、扫描仪等。(3)中断数据传输类型:通常用于传输设备反馈回计算机的字符和坐标信息,如鼠标,键盘、游戏杆等。(4)同步数据传输类型:占用预先分配的带宽,实时传输,例如海量储存类、打印机类和HID(人机接口)类等。
2.USB的主要优点。速度快;USB 2.0将设备之间的数据传输速度增加到了480Mbps,比USB 1.1标准快40倍左右,速度的提高对于用户的最大好处就是用户可以使用到更高效的外部设备,而且具有多种速度的周边设备都可以被连接到USB 2.0的线路上,而且无需担心数据传输时发生瓶颈效应。设备安装和配置容易;安装USB设备不必再打开机箱,加减已安装过的设备完全不用关闭计算机。所有USB设备支持热拔插,系统对其进行自动配置,彻底抛弃了过去的跳线和拨码开关设置。易于扩展;通过使用Hub扩展可拨接多达127个外设。标准USB电缆长度为3m(5m低速)。通过Hub或中继器可以使外设距离达到30m。能够采用总线供电;USB总线提供最大达5V电压、500mA电流。使用灵活。USB共有4种传输模式:控制传输(control)、同步传输(Synchronization)、中断传输(interrupt)、批量传输(bulk),以适应不同设备的需要。
二、USB的应用与设计
USB的应用主要是数据采集工作,随着USB应用的日益广泛,Intel、SGS-Tomson、Cypress、Philips等芯片厂商都推出了具备USB通信接口的单片机。这些单片机处理能力强,有的本身就具备多路A/D,构成系统的电路简单,调试方便,电磁兼容性好,因此采用具备USB接口的单片机是构成USB数据采集系统较好的.方案。USB接口开发中有相当大的工作量是关于USB软件的开发,USB软件包括三方面的工作:固件(firmware)设计,驱动程序设计和主机端应用程序的设计。
1、固件设计。固件是运行在USB芯片上的程序,可采用汇编语言或C语言设计,其主要功能是控制USB芯片接收并处理USB驱动程序的请求、控制USB芯片接收应用程序的控制指令、通过USB芯片存放数据并实时上传至PC等。
2、驱动程序设计。在Windows平台下,USB驱动程序由3部分组成:USB设备驱动程序,USB总线驱动程序和USB主控制器驱动程序,他们必须遵循win32驱动程序模型(WDM)。其中,windows操作系统已经提供了处于驱动程序栈底的USB总线驱动程序和USB主控制器驱动程序。而USB设备驱动程序由设备开发者编写,通过向USB总线驱动程序发送包含URB(USB Request Block)的IRP(I/0 Request Packet),来实现USB外设之间的信息交换。当主机应用程序要对USB设备进行I/0操作时,调用Windows API函数对win32子系统进行win32调用,由I/O管理器将此请求构造成一个合适的IRP,并把它传递给USB设备驱动程序。USB设备驱动程序接受到这个IRP后,根据IRP中的包含的具体操作代码,构造响应的URB并把他放到一个新IRP中,然后把此IRP传递到USB总线驱动程序,USB总线驱动程序根据IRP中所包含的URB执行响应的操作,并把操作结果通过IRP返还给USB设备驱动程序。USB设备驱动程序接受到此IRP后,将操作结果通过IRP返还I/O管理器。最后,I/O管理器将此IRP中的操作结果返还给应用程序,至此应用程序对USB设备的一次I/O操作完成。
3、应用程序设计。应用程序工作于用户模式,用户模式可以访问文件,处理数据,人机交互,不过必须借助设备驱动程序来访问硬件。在VC环境下开发的主机端的应用程序,容易实现了设备的打开、关闭、固件下载、端口配置和文件传输等功能。
USB接口技术的应用正处于高速发展阶段。在USB数据采集、USB工业控制等领域已经得到成功的应用。随着时代的进步和技术的发展,USB必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。
篇2:网站设计的实现技术研究论文
网站设计的实现技术研究论文
1绪论
本方案主要特点如下:(1)可以在后台对站点的各类基本信息及相关参数进行设置修改。(2)本页面有强大的文章管理功能可以对文章进行多级分类,文章内容也可以进行各种添加、管理、删除等操作,文章管理过程中支持。(3)本网站有功能强大的多用户留言系统:可管理留言、留言可在线回复、支持ubb代码、有丰富的发帖表情、支持个性化头像等功能。(4)本系统支持多用户系统,并对多用户进行分级管理,赋予不同的权限,实现人性化操作。
2网站的设计要求
2.1设计主题
每个网站都有一个鲜明的主题,在目标明确的基础上,我们可以完成网站的构思创意即总体设计方案。对网站的整体风格和特色作出定位,规划网站的组织结构。要做到主题鲜明突出,力求简洁,要点明确,以简单明确的语言和画面告诉大家本站点的主题,吸引对本站点有需求的人的视线,对无关人员也要留下一定印象。要调动一切手段充分表现网站的个性和情趣,突出个性,办出我们网站的特色。
2.2界面设计
我们根据各个院系的VI风格及网站功能,采用网站设计中最能表现出统一风格的CSS技术进行页面进行统一的版面设计,充分体现各个院系的崭新形象。为了使网页设计有更好的视觉语言,我们需要严谨的编排和布局,虽然与平面设计相比主页的设计有所不同,但也有很多相似之处,可以拿来借鉴和参考。通过理性分析视觉要素,和空间组合图形文字来设计版式表现出一种和谐之美。
2.3模块设计
采用模块化设计在最初的网站建设中可以将复杂系统化大为小、化繁为简,另外可以实现多人同时开发以提高系统设计效率。在完成以后便于管理员的日常维护,以及后期的功能扩展。功能模块网站建设以界面的简洁化和功能模块的灵活变通性为原则,为各个院系网站设计制作维护人员提供一个自主更新维护的动态空间和较为自主的发挥余地,从而高质量地办好其网站,达到一次投资,长期受益,降低成本的良好效果。
3网站的具体实现技术
3.1应用CSS与HTML的结合设计网页
3.1.1什么是CSS。CSS可以使用不同的超链接样式在同一页面里,可以改变许多网页的外观只通过改变一个文件就可以实现这个工程,所以它是一种样式表(stylesheet)技术,也叫做层叠样式表(CascadingStylesheet),有着网页样式表的强大和灵活特性。3.1.2CSS与HTML的结合方式。通过HTML的LINK元素可以把一个外部的样式表连接到HTML文档中。为了避免网页在展示时的延迟,浏览器会把外部样式表保存在缓冲区中。仅仅通过一个文件的改变就可以使整个网站的外观改变当样式被应用到很多网页时。
3.2应用JavaScrip设计网页
信息和用户之间通过javascript可以实现一种动态的,实时的,可交式的表达能力。Javascript是一种比较优秀的脚本语言,收到人们的广泛喜爱。它能够满足使静态的HRML页面被提供动态的实时信息,并对Web页面所取代。有效实现了网络计算机的宏伟蓝图。
3.3使用ASP设计动态网页
asp除了拥有和html一样的特性以外,在其基础上增强了程序的灵活性。拥有合理的结构,一个asp页面就可以完成上千个html做出的效果。鉴于asp简单易学的特性,很多初次设计程序设计行业的程序员都会选用它作为入门语言,尽管它的工作效率比起其他软件稍逊一筹。总之asp具有易掌握的`特点,程序员可以在很短的时间内娴熟的运用asp语句设计出精美的web应用程序。由于asp运用在服务器端,所以它的代码保密性强,无需经过编译链接,使用文本编辑器设计,集成在html语句中直接执行。
4开发环境及需求
4.1开发目的
动态交互式网页提供了很多功能,满足了人们对最新信息的需求和发布迫切的需要的及时性。在信息发展高度迅速的今天,网站技术显得尤为重要在我们的工作和生活中。
4.2项目背景
随着Internet上信息交互性的加强和信息量的增多,使得HTML越来越难以满足用户的需求,所以对ASP的要求逐步提升,ASP语言发展迅速,利用ASP编辑语言开始了网站发布系统的开发。
4.3开发环境
4.3.1硬件条件。客户端计算机一台;网络通讯设备;Web服务器一台;主要包括MODEM、集线器、交换机、网卡等。4.3.2系统平台。体系结构:Browser/Server;网络操作系统服务器端:MicrosoftWindowsServer;Web服务器软件:IIS6.0;单机操作系统和浏览器做为客户端软件;InternetExplorer6.0浏览器和Microsoft的WindowsXP操作系统。4.3.3开发工具。基于Web的系统开发工具应使开发者使用各种各样的技术来创建动态的Web应用程序,我们主要使用EditPlus2.12纯文本编辑工具进行后台开发,它是用来快速创建Web应用程序的开发环境,支持ASP、PHP、CGI等,脚本语言为简单易学的javascript或VBScript,另外对于前台界面的设计我们使用了DreamweaverMX和PhotoShop相结合进行设计。
5结束语
基于Web的现代教育将逐步取代传统教育,形成一种新型的教育方式,并越来越受到人们的关注。而基于Web的动态交互发布系统随着现代技术的发展成为现代网络教育重要的组成部分。
篇3:工业电气节能设计技术研究论文
工业电气节能设计技术研究论文
摘要:随着当代社会经济与科技的不断发展,节能开始成为现代化建设当中一个重要目标,这就对电气系统的节能技术提出更高要求。本文首先阐述了为达到节能目的工业电气设计方法,然后论述了电气系统中的节能技术。
关键词:电气节能;无功补偿系统;照明系统
1前言
随着经济的快速发展,世界范围内的能源短缺问题也越来越严重,并呈现出逐渐加重的趋势。为了保持我国经济的持续增长,并实现由粗放型经济向集约型经济转变,必须要全面贯彻落实节能减排战略,以促进我国经济的快速发展。将电力节能设计方案推广应用到电力企业建设和发展过程中,可以有效减少企业的污染排放、节约能源,这对于促进电力企业可持续发展和实现人与自然和谐共处具有非常重要的意义。
2电气节能设计理念
电力企业中的能量消耗主要用于电力工程生产过程,因此节约能源也要从配电系统设计入手。只有对配电系统进行合理的设计才能实现配电系统的节能目标。
2.1优化配电设计
电力系统设计过程的配电优化主要是对电力系统的适用性进行改良。电力系统的适用性指的是满足用电设备的负荷容量以及供电设备的可靠性、保证电气设备对控制方式的需求等。配电优化过程中,既要提高用电设备和电气设备的质量,还要加强电力设备的安全性、可靠性、稳定性、可控制性和高效性等。尤其是要注意电力系统的安全性,电力系统的安全性主要表现在不漏电、触电上,要做到这一点首先要使导线保持良好的绝缘性,使每根导线之间保持一定的距离。此外还要确保导线的热稳定性、动态稳定性和负荷能力等,从而确保电力系统运行过程的安全、可靠。
2.2提高电气系统的运行效率
电气系统节能设备的选择直接关系到电力系统的节能效果。因此电力系统要达到节能的最终目标首先需要对节能设备进行选择,这是最基础的一项工作。除此之外,还有很多方法能够达到电气系统的节能目标,比如减少电路损耗、补偿无功、均衡符合等。均衡负荷是指在设计配电网时通过适当的调整负荷来提高运行效率。这种方法可以运用到电力系统的安装或者运行过程中,对于减少电力系统的电能损耗具有非常重要的作用。
3电气节能设计的具体内容
3.1配电线路系统的节能设计
电力系统的厂房建设中,配电线路的主要任务是给设备输送电力。在这个过程中,配电线路会有一些电能消耗,虽然跟整个系统的电能消耗相比好像很微不足道,但是大量线路积累起来消耗的电能就不能忽视了。配电线路电流损耗的主要原因就是电阻,尤其是确定了配电线路的负荷容量和用电性质后,要想降低输电过程中的电流损耗,首先要降低配电线路的电阻。这项工作的原理是:线路的电阻和线路横截面积成反比例关系,但是和线路长度成正比例关系。所以根据这项原理,我们在设计电力厂房的配电线路时应该选用小电阻的.导线,比如铜线、铝线以及铜线和稀有金属的合金等。同时在保证配电线路安全性的前提下对配电线路进行合理设计,尽量使配电线路的长度缩短,或者适当增加电阻的横截面积,从而使电路的电阻降低,进而减少输送过程中的电能损耗,最终实现电力企业的节能目标。
3.2无功补偿系统的节能设计
电力企业进行配电设计时,可以通过科学、合理的选择变压器、电动机等感性负载,以提高某些占有较大比重功率损耗用电设备的功率因数。或者通过人工补偿无功功率的方式以实现供配电系统的节能效果。这种方式主要是指系统增加无功功率补偿设备,提高了设备的功率因数,这种人工无功补偿方式会根据无功功率损耗的不同而有所变化。比如,运用平衡补偿方式来解决电压损失和线路耗损,高压部分的无功功率由高压电容器来补偿,低压部分的无功功率由低压电容器来补偿;并联电力电容器主要用来补偿感性负载的人工无功功率。除此之外,集中补偿和分数补偿也是常见的补偿方式,但是无论选择哪种方式,主要目的都是为了实现节能。
3.3照明系统的节能设计
电力系统中用电量较大的一种系统当属照明系统,所以电力企业的节能计划中一定包括对照明系统的设计。照明系统的设计必须要严格按照设计手册详细、具体的进行,通过严谨、细致的计算不同生产场所需要的照明照度值和照明灯具的功率密度值以确定设计方案。严格按照我国当前的照明使用规范来计算和审核照明功率数及亮度,以实现节能的效果。照明设计需要按照三相载重来进行分派载重,这样可以有效避免三相载重出现分派不均匀的现象,进而减少电线的电能耗损以及增加变压设备。最后,还要谨慎的选择照明灯具和光源,一般来讲,节能效果较好的为荧光灯,它比普通的白炽灯节能效果好很多,而且紧凑型荧光灯的寿命相对更长一些,高压汞灯不如高压钠灯的节能效果明显。通常情况下,电力企业的工业厂房会选择LED灯来作为照明系统,这种灯的节能效果也比较好。LED灯是近年来新兴起的一种照明工具,主要通过半导体发光器把电能转化成光能,不仅发光亮度高,而且消耗的电能也比较少。LED灯相比老式的灯具还有不会频繁闪烁的特点,在整体上起到了节能的效果。
3.4弱电系统的节能设计
工业厂房是工业生产的主要场所,因此必须要加强厂房建设的消防安全设计,使工业厂房的火灾隐患降低,进而保障企业的安全生产。还可以在厂房内设置各种安全保卫系统,比如入侵保卫系统、监控系统和门禁系统等,都可以对厂房进行管理和监督。电力企业厂房中使用弱电系统虽然可以保证电力生产的安全,但同时也增加了电气设备的能量消耗,所以加强对弱电系统的设计,也可以减少电能的消耗。
4结语
电气节能设计可以有效的降低工业生产建设中设备运行产生的能耗,大大减少生产中消耗的电能,既节约了企业的成本,还达到了节能减排的工作目标。电气节能设计有效的促进了我国的企业经济增长,并实现了企业的可持续发展,加快了社会主义和谐社会的建设进程。
参考文献:
[1]工业与民用配电设计手册[J].第三版,2005(10).
[2]刘权.浅谈供配电设计节能技术和措施[J].黑龙江科技信息,2013,7(06):54.
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