由于C8051F340本身集成眾多硬件電路的特性, 硬件接口設計變得非常簡單, 不需要再添加額外的電子元器件就能實現(xiàn)USB 的數(shù)據(jù)傳輸和AD轉換等, 使得系統(tǒng)的硬件結構簡單, 集成度高, 可靠性好。如圖2所示, 單片機通過片上USB 接口與上位PC 機連接進行數(shù)據(jù)的傳輸。C8051F340上的P2. 0~ P2. 6引腳作為數(shù)據(jù)采集的輸入端口, 接受來自預處理電路輸送過來的數(shù)據(jù), 最后通過單片機的模擬多路選擇器( AMUX) 最終決定進入AD 轉換的通道。

圖2 數(shù)據(jù)采集硬件原理圖。

　　4 軟件設計

　　系統(tǒng)的軟件部分包括單片機固件和上位PC 機客戶端程序。單片機固件主要負責單片機初始化及與上位機的通信準備, 而客戶端程序則負責對固件中相應控制的調用, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸控制、數(shù)據(jù)保存以及故障的預警。

　　4. 1 單片機固件( firmw are)

　　單片機固件采用K eil uV ision3軟件進行編寫,由主程序, AD數(shù)據(jù)轉換, USB通訊三個模塊組成。

　　主程序負責初始化單片機的各個端口和功能模塊, 設置相應的IO 端口為數(shù)據(jù)輸入端口, 完成各項初始化后通過vo id USB_API_TEST _ISR ( void)函數(shù)進入USB中斷服務, 在中斷服務中通過調用Get_Interrupt_Source( )函數(shù)獲得USB 中斷源。然后根據(jù)不同的入口情況, 來進行相應的處理。比如收到初始化命令時, 復位單片機內的各個狀態(tài)參數(shù)。