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論文分析了USB 協議，研究了USB總線的系統拓撲結構，闡述了USB 主機和USB 設備所實現的功能。介紹了USB 的數據傳輸類型和USB 通信協議，并對設備架構進行了解析，對設備狀態、描述符、標準請求及HID 類設備等分別做了介紹。USB 協議層是整個USB 設備的核心單元，負責處理USB 協議所規定的大部分內容。根據USB2.0 協議層體系結構，分析收發器和串行接口引擎在USB 系統中實現的功能。除此之外，研究了UTMI 協議以及USB 微控制器芯片。在對USB 協議體系結構進行詳細分析后，選用片上集成USB 控制器的C8051F 系列單片機，設計一個USB HID 類設備系統，實現綜測儀主控與其前面板的數據通訊。在設計之前，對智能儀表的發展背景及計算機外總線的分類進行了深入地討論。將USB總線與傳統儀表選用的GPIB總線和RS232總線等進行對比，體現了USB總線極大的速度優勢。
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