隨著計算機總線技術的發展
，計算機在測控領域發揮越來越重要的作用
，計算機總線從最初的隻有低速的ISA總線，發展到133M的PCI總線
，一直到10G帶寬的PCI-Epress總線，使應用於高速采集的“數據傳輸總線瓶頸”逐漸得到解決。

　　另一方麵
，以太網技術的發展，傳輸速率從10M發展到1G，使基於網絡的分布式得到迅速發展，但以太網的采集模塊無法實現PCI總線的中斷和DMA響應功能，實現高速采集還需要采集模塊具有CPU等。測量總線VXI/PXI/LXI技術雖然可以實現高速采集、同步觸發與熱插拔功能
，但價格昂貴。　

　　USB總線的出現，恰好解決這一問題。Intel公司開發的通用串行總線架構(USB)的目的最早是考慮基於計算機與電話之間的連接、設備連接易用性和端口擴充，而目前應用到各個領域。速度從11M到USB2.0的480Mbps，已超過百兆以太網
，且具有總線供電、熱插拔、中斷功能等
，且成本低廉、架構開放，廣泛應用於一般測量領域。

　　USB規範

　　USB傳送信號和電源是通過一種四線的電纜，兩根電源線（V-bus/GND）使用+5V電源,兩根信號線(D+/D-),采用長短針的方式可以保證熱插拔過程中的安全，同時USB規範製定了“電源管理”功能，係統軟件可以與主機的能源管理係統結合共同處理各種電源子件如掛起、喚醒
，並且有特色的是
，USB設備應用特有的電源管理特性，可讓係統軟件控製電源管理並自動識別USB設備。最新的USB2.0規範支持480M的傳輸速率
，從PCIExpress的IO橋中引出
，保證了高速傳輸。

　　USB的總線布局技術

　　USB連接了USB設備和USB主機，USB的de物wu理li連lian接jie是shi有you層ceng次ci性xing的de星xing型xing結jie構gou。每mei個ge網wang絡luo集ji線xian器qi是shi在zai星xing型xing的de中zhong心xin，每mei條tiao線xian段duan是shi點dian點dian連lian接jie。從cong主zhu機ji到dao集ji線xian器qi或huo其qi功gong能neng部bu件jian，或huo從cong集ji線xian器qi到dao集ji線xian器qi或huo其qi功gong能neng部bu件jian，從cong圖tu中zhong可ke看kan出chuUSB的拓撲結構。USB規範規定通過使用Hub擴展可撥接多達127個外設，最多六層，標準USB電纜長度為5m，通過Hub或中繼器可以使外設距離達到30m（6*5）。近些年出現一種“USB延長器”技術
，通過使用5類線可以將USB延長至100M，這種技術擴展了USB測量係統的靈活性，但對於要求高速和準確的測量係統來說該技術需要進一步檢驗
，並沒有包含在規範中。　
 

　　USB數據傳送類型

　　USB定義了4種傳送類型：

     控製傳送：可靠的、非周期性的
、由主機軟件發起的請求或者回應的傳送，通常用於命令事務和狀態事務。

    同步傳送：在主機與設備之間的周期性的
、連lian續xu的de通tong信xin
，一yi般ban用yong於yu傳chuan送song與yu時shi間jian相xiang關guan的de信xin息xi。這zhe種zhong類lei型xing保bao留liu了le將jiang時shi間jian概gai念nian包bao含han於yu數shu據ju中zhong的de能neng力li。但dan這zhe並bing不bu意yi味wei著zhe，傳chuan送song這zhe樣yang數shu據ju的de時shi間jian總zong是shi很hen重zhong要yao的de
，即ji傳chuan送song並bing不bu一yi定ding很hen緊jin急ji。

    中斷傳送：小規模數據的、低速的、固定延遲的傳送。

    批傳送：非周期性的
，大包的可靠的傳送。典型地用於傳送那些可以利用任何帶寬的數據，而且這些數據當沒有可用帶寬時
，可以容忍等待。　

　　通過以上機製可以保證USB設備在保證正確的情況下高速傳輸。

　　USB數據采集模塊設計　

　　USB係列模塊是研華公司開發的數據采集模塊，包括完整的A/D，D/A，DIO

，USB轉串口，USB Hub等產品，采用USB2.0標準，並進行加固型工業設計，在各領域有較多的應用。

　　以USB-4718 8通道熱電偶輸入模塊為例，原理圖如下： 

　　差分信號通過多路選擇開關進入A/D轉換器，轉換後的數字信號通過USB接口芯片與計算機的USB Host相連，A/的轉換原理圖如下：　

　　在提供硬件產品的同時，研華提供完整Windows，WinCE，Linux等操作係統下的驅動。不僅可以使用VC、VB、Delphi等高級語言進行開發，通過驅動接口也可以應用到Labview軟件中。

　　ActiveDAQ Pro是研華新推出的圖形化測量專用組件，利用研華數據采集卡驅動和ActiveDAQ Pro將複雜的開發過程全部封裝起來，給使用者呈現的是極其強大的功能
、穩定的性能和簡單的應用開發，這也體現了成熟的產品公司產品流程的完善。

　　以下是利用研華USB-4718 8通道熱電偶輸入模塊、設備驅動和ActiveDAQ Pro開發的虛擬萬用表的實例。可以實現萬用表的全部功能，界麵美觀。還包括普通萬用表不具備的溫度測量
、曲線顯示、數據記錄和通訊功能。 

　　如欲谘詢USB相關技術及研華產品信息
，歡迎致電免費谘詢專線800-810-0345
，或聯絡當地經銷商。