[發(fā)明專利]基于MATLAB調(diào)用USB3.0的高速采集卡驅(qū)動的方法

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• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109271207A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐婉;宋珂;王月明;徐一旻
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢烽理光電技術(shù)有限公司;武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G06F9/4401
• 分類號: G06F9/4401;G06F9/445;G06F3/0481
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

本發(fā)明公開了一種基于MATLAB調(diào)用USB3.0的高速采集卡驅(qū)動的方法，包括以下步驟：采集卡通過USB3.0線纜連接電腦；通過MATLAB GUI建立人機(jī)界面，導(dǎo)入U(xiǎn)SB3.0驅(qū)動的動態(tài)鏈接庫；在人機(jī)界面上設(shè)置開始按鈕，用于調(diào)用USB3.0驅(qū)動的動態(tài)鏈接庫中的函數(shù)讀取數(shù)據(jù)，同時(shí)將采集卡中每個(gè)通道的數(shù)據(jù)區(qū)分開，進(jìn)而顯示在人機(jī)界面中的坐標(biāo)軸上；在人機(jī)界面上設(shè)置停止按鈕，用于停止數(shù)據(jù)接收、清除所有參數(shù)、卸載動態(tài)鏈接庫以保證下次正常調(diào)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及USB3.0高速傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于MATLAB調(diào)用USB3.0的高速采集卡驅(qū)動的方法。

背景技術(shù)

USB3.0高速傳輸技術(shù)是近年來發(fā)展的一種用于通過USB進(jìn)行數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)募夹g(shù)。目前來說USB3.0技術(shù)相對成熟，但是主要使用在一些音頻/高頻設(shè)備中，本發(fā)明則是將USB3.0技術(shù)應(yīng)用在高速采集卡的數(shù)據(jù)傳輸中。相較于傳統(tǒng)采集卡使用串口、USB2.0或網(wǎng)口，USB3.0技術(shù)的優(yōu)勢在于高速傳輸速率、較好的系統(tǒng)兼容性。為了上位機(jī)與采集卡之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，方便后續(xù)數(shù)據(jù)的算法處理，提出了一種基于MATLAB調(diào)用USB3.0高速采集卡驅(qū)動讀取數(shù)據(jù)。本技術(shù)實(shí)現(xiàn)了通過編寫MATLAB程序調(diào)用USB3.0的驅(qū)動，實(shí)時(shí)讀取并處理采集卡中數(shù)據(jù)。

USB3.0是一種USB規(guī)范，它為那些與PC或音頻/高頻設(shè)備相連接的各種設(shè)備提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口。在計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝USB3.0相關(guān)硬件設(shè)備后，鍵盤、高吞吐量磁盤驅(qū)動器等各種器件都能夠采用這種低成本接口進(jìn)行平穩(wěn)運(yùn)行的即插即用連接。USB3.0用于高速采集卡與之前的接口相比優(yōu)勢主要在以下幾個(gè)方面:

a)帶寬的提高：

USB3.0的最大傳輸帶寬由USB2.0的480Mbps擴(kuò)大到了5.0Gbps，傳輸方式也由半雙工轉(zhuǎn)變?yōu)槿p工。使用其他接口的采集卡數(shù)據(jù)傳輸速率最高為250MHz，而使用USB3.0接口的采集卡可高達(dá)450MHz，大大提高了通信速率，滿足了高速采集卡的需求。

b)電源管理的改進(jìn)：

USB3.0標(biāo)準(zhǔn)要求USB3.0接口供電能力為1A，而USB2.0只有0.5A。USB 3.0并沒有采用設(shè)備輪詢，而是采用中斷驅(qū)動協(xié)議。因此，在有中斷請求數(shù)據(jù)傳輸之前，待機(jī)設(shè)備并不耗電。USB3.0支持待機(jī)、休眠和暫停等狀態(tài)。

c)支持的系統(tǒng)變多

Windows 10、Window8.1、Window8、Windows Vista、Windows 7 SP1和Linux(以及基于Linux的安卓)都支持USB3.0。蘋果最新發(fā)布的蘋果Mac book air和Mac book pro也支持。相比于其他接口有很大的進(jìn)步。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的使用需求，本發(fā)明提供了一種MATLAB調(diào)用USB3.0驅(qū)動讀取數(shù)據(jù)的方法，其目的在于MATLAB平臺可以實(shí)時(shí)讀取采集卡中數(shù)據(jù)，方便后續(xù)在MATLAB上的算法實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

提供一種基于MATLAB調(diào)用USB3.0的高速采集卡驅(qū)動的方法，包括以下步驟：

采集卡通過USB3.0線纜連接電腦；

通過MATLAB GUI建立人機(jī)界面，導(dǎo)入U(xiǎn)SB3.0驅(qū)動的動態(tài)鏈接庫；

在人機(jī)界面上設(shè)置開始按鈕，用于調(diào)用USB3.0驅(qū)動的動態(tài)鏈接庫中的函數(shù)讀取數(shù)據(jù)，同時(shí)將采集卡中每個(gè)通道的數(shù)據(jù)區(qū)分開，進(jìn)而顯示在人機(jī)界面中的坐標(biāo)軸上；

在人機(jī)界面上設(shè)置停止按鈕，用于停止數(shù)據(jù)接收、清除所有參數(shù)、卸載動態(tài)鏈接庫以保證下次正常調(diào)用；

調(diào)用動態(tài)鏈接庫中函數(shù)的過程具體為：

調(diào)用初始化函數(shù)；