USB接口的多功能容柵傳感器測量系統(tǒng)

端點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開始，然后根據(jù)設置事務數(shù)據(jù)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USB變量、寄存器和各端點的狀態(tài)恢復為初始狀態(tài)。端點1輸入中斷和端點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，在各自預定義好的緩沖區(qū)中寫入要傳輸給主機的數(shù)據(jù)或讀取傳輸過來的數(shù)據(jù)。
3．3 主程序
系統(tǒng)程序主要包括主程序、時鐘初始化子程序、端口初始化子程序、USB控制器配置初始化子程序、延時子程序、采集數(shù)據(jù)中斷子程序、USB中斷子程序和附加功能子程序。由于采集數(shù)據(jù)實時性要求比較高，所以將采集數(shù)據(jù)中斷設為高優(yōu)先級。
附加功能子程序包括正常計數(shù)、數(shù)據(jù)保持、最大值跟蹤、最小值跟蹤和清零的功能。對附加功能的實現(xiàn)均是通過控制CK和DATA信號線完成，附加功能轉(zhuǎn)換流程如圖5所示。給CK信號線一個負脈沖，即可完成清零操作；在正常計數(shù)狀態(tài)下將DATA信號線置為高電平，容柵傳感器將進入保數(shù)功能；如果再將CK信號線置為低電平，容柵傳感器進入最大值跟蹤功能；內(nèi)部專用芯片將用新測得的數(shù)據(jù)與上一個數(shù)據(jù)進行比較，如果新測得數(shù)據(jù)大，則替換掉，否則丟棄?？梢栽谏衔粰C上通過USB測試軟件發(fā)送相關命令來控制系統(tǒng)進行操作。程序中設定一個字節(jié)的變量來存放從上位機接收到的命令，當判斷是其中的一個命令時就調(diào)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之外，軟件上可采用設置“軟件陷阱”的辦法來將跑飛的程序拉入正常軌道，即在程序代碼空間使用跳轉(zhuǎn)指令將跑飛的程序拉到程序執(zhí)行的開始位置，具體操作方法是在所有未被使用的代碼空間處寫入“LJMP 0000H”指令。另外，可利用單片機自帶的“看門狗”功能看住程序，一旦程序跑飛，看門狗將強制單片機復位。也就是說，在程序代碼中每隔一定時間就設置一個“喂狗指令”，清除看門狗計時器值，不讓其達到最大值而發(fā)出復位信號。

結(jié)語
使用主機上的軟件測試出該系統(tǒng)軟硬件能夠穩(wěn)定可靠地運行，點擊測試軟件的相關功能按鈕，容柵傳感器能夠完成相應的功能操作。與傳統(tǒng)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(tǒng)提供更穩(wěn)定的電源，適用于惡劣環(huán)境下的工業(yè)現(xiàn)場的高精度測量。