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论文分析了USB 协议，研究了USB总线的系统拓扑结构，阐述了USB 主机和USB 设备所实现的功能。介绍了USB 的数据传输类型和USB 通信协议，并对设备架构进行了解析，对设备状态、描述符、标准请求及HID 类设备等分别做了介绍。USB 协议层是整个USB 设备的核心单元，负责处理USB 协议所规定的大部分内容。根据USB2.0 协议层体系结构，分析收发器和串行接口引擎在USB 系统中实现的功能。除此之外，研究了UTMI 协议以及USB 微控制器芯片。在对USB 协议体系结构进行详细分析后，选用片上集成USB 控制器的C8051F 系列单片机，设计一个USB HID 类设备系统，实现综测仪主控与其前面板的数据通讯。在设计之前，对智能仪表的发展背景及计算机外总线的分类进行了深入地讨论。将USB总线与传统仪表选用的GPIB总线和RS232总线等进行对比，体现了USB总线极大的速度优势。
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