基于USB的倾角测量系统研究+文献综述(2)
参考文献 29
第一章 绪论
1.1技术背景
1.1.1倾角测量部分
随着市场需求和科技的发展，人们对工程、机械、航空、水文、煤田、地质、航海等领域的测量设备的可靠性和稳定性提出了更高的要求, 倾角测量设备是其中重要一项。倾角测量系统广泛应用于垂直或定向非（孔）的顶角和方位角的高精度测量，也可用于定向钻孔控制倾角、方位角和工具面向角的高精度测量。现有此类仪器多采用重力加速度计测量倾角，但价格昂贵，且重力加速度计抗震性能差、体积较大，其应用受到诸多限制；市场上已有的单轴、双轴、三轴的倾角传感器大多都价格昂贵或者体积较大。
1.1.2 数据传输部分
目前，在工业控制检测领域，对于现场倾角数据的采集基本采用以模式信号经过传感器，将模拟量转化为数字量，然后经过数据采集单元计入上位机，然后对现场的数据进行分析处理。数据采集单元与上位机的通讯手段在USB未出现之前，主要通过RS485总线或上位机内置的ISA/PC板卡两种方法。RS485是一个扩展性能良好的低速总线，被广泛应用在温度、角度等数据的采集中，但今天的工业环境日益复杂，我们面对的对象种类和数据大幅增加，显然RS的传输带宽远远达不到要求。
在搜集资料的过程中，发现尚未有同时应用CY7C68013A及SCA100T这两种芯片设计倾角检测系统的先例。两者的共同应用，既可使设计者熟悉了解USB总线接口的协议，工作原理及驱动设计，进而掌握EZ-USB通用型芯片的一般开发方法。同时，可以使设计者掌握SCA100T的开发模式，得到一个便于与计算机相连的倾角测量系统。[1]
1.1.3 USB的发展历程
USB，全称为Universal Serial Bus，中文为通用串行总线，是连接外部设备的一个串口总线标准，其最大的特点是支持热插拔和即插即用。
在1994年11月，USB标准的最早版本USB0.7就已经被制定出。94年到95年期间，很多PC电脑的主板已经开始标配USB接口，但很多用户对它毫无印象，当时也没有任何USB外设。[1]
在1995年，USB被正式提出，USB标准由Intel、Microsoft、Compaq、NEC、IBM、Digital（现属Compaq）、Northern Telecom七个计算机与通讯工业领先的公司所组成的联盟共同制定了制定和推广了USB标准。同年，该联盟建立了实施者论坛（USB-IF）来加速USB标准的高质量兼容设备的开发。
在1998年USB1.1标准的确立时，由于USB方向偏离了通讯的相关领域，使得IBM和Northern Telecom推出了该联盟，也造成了目前应用于电话USB设备的发展目前仍落后于其它类产品很多。在1999年2月发布USB 2.0标准时，Hewlett Packard（惠普）、Philips（飞利浦）和Lucent（朗讯）三个公司加入了该联盟，使得该联盟的核心成员数重新又恢复为七个。之后，随着USB的普及与推广，该联盟的成员一直持续不断的增加，如今已是非常庞大的推广组。
USB协议出台后得到各计算机生产商和外设厂商的广泛支持，在过去14年来，USB已成为计算机和外部设备之间的标准接口。不管是移动硬盘、相机、鼠标、键盘、打印机，还是扫描仪，它们和计算机之间的数据传输一般均采用USB线。 其中，USB 2.0标准确立了3种数据传输速率，为1.5 Mb/s（Low Speed）、12 Mb/s（Full Speed）、和480 Mb/s（Hi-Speed）。Low Speed主要用于人机接口装置如鼠标、键盘、游戏杆等，Hi-Speed主要用于大量数据传输的需求如音频、磁盘等。[1]
USB总线具有如下特点
( 1 )能够实现自我检测，自动进行设备驱动、设置；
( 2 )适用于不同设备，传输速率从几千比特到几十兆比特率；
( 3 )支持对多个设备的同时操作；