本文主要研究基于USB2.0的数据采集系统的实现与应用,属于USB功能设备的开发。根据系统实时传输的要求选择Cypress公司推出CY7C68013功能设备芯片。本文主要介绍基于WDM(微软驱动程序模型)的USB2.0标准驱动程序开发,以及应用于生物机能分析仪数据采集部分的硬件设计与固件程序开发。基于USB2.0总线的数据采集系统主要包括数据采集系统的硬件实现部分和相应的Windows驱动程序、底层固件程序及Win32的实时性应用程序开发过程。根据需求选择支持USB2.0高速传输的CY7C6801,CY7C68013的GPIF(通用可编程接口)引擎具有自动传输数据结构的特性,这种特性使得外围设备和主机通过CY7C68013可以无缝、高速地传输数据。为了实现实时的数据传输,CY7C68013CPU不会直接参与数据的传输,而是直接利用GPIF的自动传输数据模式。软件部分实现基于WDM的Cypress 68013芯片驱动程序开发,对于采用微软windows操作系统的电子系统具有普遍意义。首先,介绍windows操作系统的标准结构。第二,引入设备对象的概念以及介绍WDM的层次结构;第三,介绍典型的WDM的结构;然后,编写针对Cypress 68013芯片WDM驱动程序,包括5个子程序构成(驱动入口子程序,电源管理子程序,即插即用子程序,系统控制子程序以及卸载子程序),以实现对子程序管理,电源管理,PNP即插即用,系统控制管理等功能;然后通过DDK的Debugging Drivers和微软的调试程序调试方针(仿真);最后,编写的驱动程序将通过另一个INF(安装程序)安装在操作系统内。最后一部分针对系统8路生物信号实时性传输的要求,在硬件部分添加FIFO,增强数据采样的实时性,并且固件程序针对USB控制芯片的GPIF主机工作模式进行管理以提高系统的实时性的要求。