从USB数据采集板看技术造诣

随着USB串行总线的流行，USB设备越来越多，价格也非常便宜。U盘我们用得多了，USB鼠标和键盘，我们也经常在用。所以，很多人认为，做一个USB的数据采集卡，一定没什么技术含量。其实不然，对于我们做应用科技的工程师来讲，技术并没有高低贵贱之分，能够把产品做得稳定，可靠，价格便宜，使用方便，都是非常不容易的事情。所谓细微处见功底。

有人做了一块USB数据采集板，用了之后发现存在两个比较大的问题：1、XP下面不认识这个USB设备，必须得自己安装驱动。2、用起来不稳定，容易发生数据传输中断，拔插USB居然还可能导致XP蓝屏。我仔细分析了问题的原因，对于第一个问题，原因应该出在初始化USB控制器方面，不符合XP的要求，应该对照XP对USB HID设备的要求来进行设置。对于不稳定的问题，原因应该归结为两点：第一，USB传输线比较长，但没有选用高质量的屏蔽线。屏蔽的基本原理是静电场的表面效应，也就是说只要将USB数据传送线的外表面包上一层金属膜并将这个屏蔽层与“地（机箱壳）”相接，就可以很好地将数据线与空间干扰信号隔离！第二，USB控制器和MCU之间通过data bus相连，data bus工作在接近12MHz的频率，属于高频，容易受到工业现场各种电磁干扰的影响。要解决这个问题：第一，采用优质的USB屏蔽线；第二，选用USB控制器和MCU合一的IC如HT82K95E或EM78M611。第三，应用软件要监控通信链路，一旦发生故障，应通过看门狗复位USB，重新连接，保证发生问题后可以自愈合。

就这样，一个USB数据采集卡，就要求我们具备如下知识：

USB协议，HID规范，windows XP下的VC＋＋编程，单片机ASM/C编程，EMI理论知识，软件工程知识，可靠性设计知识。

做产品就是做人，浮燥不得。

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