USB是PC機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)接口,,擁有數(shù)以十億計的安裝量,。自1998年出現(xiàn)USB數(shù)據(jù)采集儀器以來,,數(shù)字示波器等多種多樣微型USB儀器推出市場,形成具有自身特色的儀器族,,開始進(jìn)入測量儀器主流,。
引言 1993年英特爾公司的第五代微處理器奔騰問世,它使用的PCI總線達(dá)到32位,,時鐘33MHz,,帶寬達(dá)到132MB/s~264MB/s。1995年為解決PC機(jī)傳統(tǒng)外設(shè)總線不能適應(yīng)奔騰芯片的瓶頸,,以PC供應(yīng)商康柏,、DEC、IBM和軟件公司微軟為首推出了通用串行總線(USB),,成立USB實施論壇(USBIF),,開始對USB進(jìn)行推廣和認(rèn)證。USB1.1版的低速率是1.5Mbps,,全速數(shù)據(jù)率是12Mbps,,主控制器將總線傳輸時間劃分為幀,每幀1ms,,在幀時間內(nèi)傳輸多個事務(wù)處理到多個器件上,。USB總線的機(jī)械連接非常簡單,電纜是4芯的屏蔽線,,一對雙絞線(D+,,D-)傳送信號,另一對雙絞線(VBUS,,電源地)傳送+5V的直流電壓,;連接器有A型(或小A型)和B型(或小B型)兩種。USB器件的即插即用(即熱插拔)是一個優(yōu)勢,,對用戶來說,,第一次插入USB器件時,通過手動或自動安裝驅(qū)動程序后就可以使用該器件,。一個USB主控制器端口最多可連接127個器件,,各器件之間的距離不超過5米。2000年USB2.0版規(guī)范推出,,將USB總線的數(shù)據(jù)率提高到480Mbps的高速,,并向后兼容,。在高速USB總線上,主控制器將每幀1ms再劃分成8個微幀,,每個微幀125μs,,能完成更多事務(wù)處理,使總的數(shù)據(jù)率提高40倍,。
USB接口規(guī)范將多種PC機(jī)外設(shè)具有相似特性的歸納為某一類,,例如鼠標(biāo)、鍵盤等屬于HID類,,音響產(chǎn)品屬于Audio類,,CD、硬盤,、閃存屬于MassStorage類,。微軟的
Windows操作系統(tǒng)為常用類別提供驅(qū)動程序,實現(xiàn)自動安裝,。不在
Windows支持的USB器件(如測量儀器)需要提供自己的驅(qū)動程序,,或者安裝程序?qū)⒂嘘P(guān)應(yīng)用和驅(qū)動程序打包在一起,一次性完成器件的安裝,。USBIF負(fù)責(zé)對符合USB接口規(guī)范的硬件和程序作認(rèn)證,,發(fā)給認(rèn)證標(biāo)志。驅(qū)動程序還可獲得微軟硬件設(shè)備質(zhì)量(WHQL)認(rèn)證,,實現(xiàn)在
Windows操作系統(tǒng)下的自動安裝,。
2000年后,臺式PC都增加了USB接口,,筆記本
電腦甚至安裝了兩個USB接口�,,F(xiàn)在數(shù)以億計的帶有USB接口的PC機(jī)在運(yùn)行,數(shù)以十億計的PC機(jī)外設(shè)和其他設(shè)備,,其中包括USB測量儀器使用USB接口。正是由于USB接口擁有大量PC機(jī)外設(shè),,使得USB接口的支持產(chǎn)品,,包括控制器芯片、集成器和橋接器,、電纜和連接器,、驅(qū)動程序和安裝程序、開發(fā)工具等非常普及,,加上USB接口的安裝方便,、數(shù)據(jù)率較寬、容易擴(kuò)展,、即插即用,、成本較低等特點(diǎn),,出現(xiàn)了更多使用USB接口的電子產(chǎn)品。
1,、新興的USB測量儀器族 USB接口進(jìn)入測量儀器是從1998年開始的,,當(dāng)時IOtech和NI兩家公司首先在他們的數(shù)據(jù)采集儀器中使用了USB接口,隨后許多著名儀器公司都接納了USB接口,。最簡單的做法是增加USB作為外設(shè)接口,,因為臺式測量儀器大部分裝有嵌入式微處理器,并且一部分臺式測量儀器采用內(nèi)置奔騰處理器的
Windows平臺,,所以安裝USB接口是順理成章的事情,。2000年,橫河電機(jī)開始在數(shù)字示波器上安裝USB接口,,之后安捷倫,、力科、泰克亦在數(shù)字示波器上配備USB接口,。2003年,,因為安捷倫和NI在廣泛應(yīng)用的虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)(VISA)的I/O層增加了對USB的支持,所以USB接口普遍被臺式,、便攜式,、模塊式測量儀器接受為標(biāo)準(zhǔn)接口之一。傳統(tǒng)的IEEE488接口儀器和RS232接口儀器可以通過USB-IEEE488和USB-RS232轉(zhuǎn)換器與臺式和筆記本
電腦連接,。
經(jīng)過實際應(yīng)用,,證明USB接口在測量儀器中確實是簡單方便和低成本的互連技術(shù),它在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)取得了令人矚目的成果,。傳統(tǒng)上,,PC平臺的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)卡需要占用ISA或PCI插槽,以及從插卡引出至傳感器的大量線纜,,數(shù)據(jù)采集增加時受PC機(jī)插槽數(shù)目,、地址、中斷等硬件和軟件資源的限制,,可擴(kuò)展性較差,,抗電磁干擾性能差,安裝拆卸困難,,成本并不經(jīng)濟(jì),。隨著PC機(jī)配置USB接口和數(shù)據(jù)率的提高以及USB接口芯片價格的下降,使USB接插件和電纜較便宜,,導(dǎo)致大量USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的推出,,售價從100美元至1000美元,很受用戶的歡迎,。事實上,,這種借助PC機(jī)配置的擴(kuò)充總線或外設(shè)總線成果,,用于測量儀器系統(tǒng)的成功經(jīng)驗已有先例,PCI,、PXI,、VXI和即將公布的LXI各種總線的儀器擴(kuò)展應(yīng)用,都充分發(fā)揮了PC機(jī)的普及率高,、產(chǎn)品成本低,、使用方便等顯著特點(diǎn)。PC機(jī)市場比測量儀器市場大得多,,投入的開發(fā)和制造資源極為豐富,,這些都是優(yōu)勢,也是測量儀器業(yè)所不具備的,。測量儀器業(yè)在20世紀(jì)60年代曾獨(dú)立開發(fā)出GPIB總線(即IEEE488),,它是惠普公司經(jīng)10年努力獲得的成果,值得注意的是IEEE488至今仍是臺式儀器的首選總線,。自IEEE488總線之后,,NI公司提出虛擬儀器的概念,并借船出海,,充分發(fā)揮PC機(jī)的硬件和軟件資源用于測量儀器,,成績斐然,帶動了測量儀器的發(fā)展,。
但是,,USB接口在測量儀器的擴(kuò)展應(yīng)用并無儀器公司或機(jī)構(gòu)的推動,情況與IEEE488,、VXI,、PXI等總線有所不同,它們是有組織地制定規(guī)范和推廣,,對測量儀器業(yè)具有影響和促進(jìn),。而USB儀器屬于測量儀器公司的市場驅(qū)動,最初進(jìn)展緩慢,,近年產(chǎn)品明顯增多,,特別是在USB2.0發(fā)布后,USB測量儀器從數(shù)據(jù)采集向數(shù)字多用表,、數(shù)字示波器、邏輯分析儀,、任意波形發(fā)生器,、數(shù)字化儀、協(xié)議分析儀等發(fā)展,,形成多種多樣的體積小型,、移動輕便,、價格實惠、性能適中的一類測量儀器實體,。隨著PC機(jī)的普及,,測量儀器中出現(xiàn)一類PC基儀器,它借助插入PC機(jī)外設(shè)插槽的測量用卡和PC機(jī)資源構(gòu)建成虛擬面板儀器,,簡稱PCI儀器,。筆記本PC和口袋式PC出現(xiàn)后,它們沒有可供測量儀器使用的外設(shè)插槽,,只有可供測量儀器使用的各種接口,,包括軟盤、硬盤,、PC卡,、紅外、并行,、串行,、1394、以太網(wǎng),、USB等接口中的1種至4種,。經(jīng)過實際考驗,,USB儀器在中低檔測量儀器中最受用戶歡迎,,形成一類USB儀器而進(jìn)入測量儀器主流
值得一提的是,USB儀器屬于普及型的產(chǎn)品,,它以即插即用和經(jīng)濟(jì)實惠而進(jìn)入測量儀器市場,,它的機(jī)械構(gòu)件(如連接器、線纜)和電氣特性(如定時,、同步)都不是與IEEE488,、VXI和PXI儀器處于同一水平上,同時,,至今為止還沒有USB儀器規(guī)范,,只有USB規(guī)范。
2,、USB數(shù)據(jù)采集器 USB儀器中以USB數(shù)據(jù)采集器面市最早,,品種最多,從簡單的模塊至多插卡的機(jī)箱都有產(chǎn)品,。簡單的USB數(shù)據(jù)采集器模塊一般具有8路以上模擬輸入通道,,12至14位分辨率,100KS/s以下的取樣率,簡單的測量和記錄I/O,。模塊通過USB線纜與PC機(jī)USB端口連接,,從CD盤下載驅(qū)動器程序后即可工作,來自傳感器的模擬信號從模塊接線排輸入,。為對比和了解這類低價位USB數(shù)據(jù)采集器的特性,,《測試與測量世界》(TM&W)的高級技術(shù)編輯最近對3種低價位(150美元)的產(chǎn)品作了測試,它們分別是NI公司的USB6008,、DT公司的DT9810和MC公司的PMD1208FS,。其中USB6008的主要特性如下:
8路單端模塊輸入,分辨率12位(差分),、11位單端),,取樣率最高10KS/s,逐步漸近A/D轉(zhuǎn)換器,;
輸入電壓量程±20V(差分),、±10V(單端),直流電源由USB接口供給(5V/200mA),;
適用于
Windows,、MacOS、LinuxOS操作系統(tǒng)的驅(qū)動器,,數(shù)據(jù)記錄軟件,,即插即用安裝軟件,LabVIEW或C語言編程,;
數(shù)字I/O12路,,5MHz計數(shù)器;
尺寸:63.5mm×85.1mm×23.1mm,,重量:59克,。
對比測試認(rèn)為,它們的電學(xué)指標(biāo)處于同等檔次,,只是DT9810的輸入電壓量程是+2.4V,更高輸入電壓量程要選用價位較高的USB產(chǎn)品,。它們在軟件方面略有差異,雖然都提供數(shù)據(jù)記錄軟件,,用戶從PC顯示器可閱讀存儲的數(shù)據(jù),,但只有DT9810具有可控制模塊的數(shù)字I/O口,而且提供示波器顯示和數(shù)字多用表軟件,,以及
Windows下的應(yīng)用編程界面和LabVIEW虛擬儀器,。PMD1208FS的TracerDAQ軟件可用EXCEL或有限文件格式存儲和顯示數(shù)據(jù),提供示波器顯示,,并具有內(nèi)部自校準(zhǔn)能力,。這類USB數(shù)據(jù)采集模塊為工程技術(shù)人員和學(xué)生提供低價位、高質(zhì)量、體積輕巧,、連接簡易的數(shù)據(jù)記錄和采集工具。
中高檔的USB數(shù)據(jù)采集器具有與PCI/VXI/PXI數(shù)據(jù)采集器基本相同的特性,,例如16位分辨率,,取樣率為100KS/s級,32路模擬輸入,,32路數(shù)字I/O的產(chǎn)品,。由于USB接口的互連比較簡單,使中高檔的USB數(shù)據(jù)采集器具有價格優(yōu)勢,,當(dāng)前生產(chǎn)PCI/VXI/PXI數(shù)據(jù)采集器的測量儀器公司都供應(yīng)USB接口的同類產(chǎn)品,。值得注意的是,還有數(shù)據(jù)采集公司生產(chǎn)獨(dú)立機(jī)箱的內(nèi)置數(shù)字信號處理器DSP接口和閃存體的USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),,例如Hacker公司的USB2DAQ/DIO數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),,由于具有很強(qiáng)的運(yùn)算和控制能力,插卡式16至32路模擬輸入,,12至16位分辨率,,100KS/s取樣率,24位數(shù)字I/O線,,每個機(jī)箱可配置12個插卡,,適用于馬達(dá)系統(tǒng)的實時控制。另外,,生產(chǎn)數(shù)字多用表的頂級供應(yīng)商同樣重視USB接口的運(yùn)用,,吉時利公司推出KUSB3116數(shù)據(jù)采集模塊,指標(biāo)是8路模擬輸入,,16位分辨率,,500KS/s取樣率。福祿克公司在原來銷量很多的189數(shù)字多用表上配置USB接口,,增強(qiáng)數(shù)據(jù)記錄功能,,通過FlukeView3.0軟件包,使189DMM具有存儲,、顯示和分析數(shù)據(jù)的能力,,由筆記本
電腦和USB線纜可連接6臺189DMM并組成數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。189DMM具有0.025%的電壓讀數(shù)準(zhǔn)確度和20多種不同的測量功能,,大量的傳感器資源,,使得組成的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)比單個數(shù)字多用表更受用戶歡迎。
3,、USB數(shù)字示波器 USB數(shù)字示波器是USB儀器的另一類產(chǎn)品,大部分是掌上型的結(jié)構(gòu),可與筆記本
電腦組成便攜式數(shù)字示波器,。目前有多種帶寬200MHz以下的產(chǎn)品可供選擇,最簡單的是單通道的筆型USB,再復(fù)雜一點(diǎn)的是雙通道掌上型USB數(shù)字示波器。它們避開已在示波器市場中占有優(yōu)勢的臺式、便攜式,、手持式數(shù)字示波器,另辟微型數(shù)字示波器天地,而且售價便宜,100至200美元可購得實用的產(chǎn)品,。這類微型數(shù)字示波器的性能并不比手持式數(shù)字示波器的性能差,當(dāng)然不能要求他們具有便攜式數(shù)字示波器那樣全面的指標(biāo)。
Elan公司生產(chǎn)的一種筆型USB數(shù)字示波器USBScope50,,具有100MHz模擬帶寬,,8位分辨率,單次取樣率50MS/s,,重復(fù)取樣率1GS/s,,單通道輸入,輸入電壓量程0.3V/3V/30V,,配用X10倍採頭(1MΩ/15pF),,
Windows98SE/2000/XP數(shù)字示波器軟件,輸入端與USB接口之間有300V的隔離保護(hù),,采用USB1.1或USB2.0接口,。USBScope50沒有機(jī)械可調(diào)旋鈕和開關(guān),全部電氣參數(shù)通過軟面板作程控調(diào)節(jié),。需要多路輸入時可堆疊多個同型號產(chǎn)品,,通道間延時可程控調(diào)整至匹配,實現(xiàn)并行觸發(fā),。USBScope50實際上構(gòu)成簡單的虛擬示波器,,適于簡單的波形顯示。
Stingray公司的掌上型DS1M12屬于一機(jī)多用,,是頻率響應(yīng)較低的USB數(shù)字示波器,,它采用分辨率12位和取樣率1MS/s的A/D轉(zhuǎn)換器,可在20MS/s重復(fù)取樣率下對兩路輸入信號同時取樣,,模擬帶寬250KHz,,每路輸入有32KB的波形存儲。提供兩種應(yīng)用軟件:EasyScope用于數(shù)字示波器,,EasyLogger用于數(shù)據(jù)采集,。DS1M12具備數(shù)字示波器、數(shù)據(jù)記錄器,、頻譜分析儀,、數(shù)字電壓表、頻率計,、任意波形發(fā)生器等多種功能,。在
Windows操作系統(tǒng)下可下載第三方的應(yīng)用軟件,使用最通用的LabVIEW編程語言,,提供
Windows和Linux驅(qū)動器軟件,。裝入EasyScope和EasyLogger兩種應(yīng)用軟件后,,DS1M12具有以下的主要性能:
◆在EasyScope軟件下,時基2μs/格至50ms/格(共14步進(jìn)),,垂直量程10mV/格至5V/格(共6步進(jìn)),,X和Y方向光標(biāo),度量顯示(Min/Max/平均/Vrms/F),,頻譜顯示,,測量結(jié)果下載,屏幕下載,,波形發(fā)生(正弦、方波,、三角波,、鋸齒波、用戶自定義波形),。
◆在EasyLogger軟件下,,取樣率(100K樣點(diǎn)/秒至100S/樣點(diǎn)),Y軸定標(biāo)(mV/V/用戶定義),X軸定標(biāo)(時間或樣點(diǎn)數(shù)),3種屏幕光標(biāo),4種彈出或Email告警,數(shù)據(jù)下載(CSV,、BMP,、文本、二進(jìn)制),,調(diào)用歷史文檔,,為使用者加注備忘錄。
◆硬件方面還有32KB波形存儲,,脈沖參數(shù)觸發(fā)(邊緣,、寬度、最大/最�,。�,,延時觸發(fā),任意波形發(fā)生器(10位分辨率,,±3.5V輸出),,尺寸:116mm×30mm×100mm,重量:160克,。
Acute公司的DS1000USB數(shù)字示波器是著重模擬帶寬的衣袋式PC基示波器,,在USB2.0接口下工作,具備臺式數(shù)字示波器的大部分功能:
◆采用9位分辨率和200MS/s取樣率,,5GS/s的等效取樣率,,兩路輸入的靈敏度2mV/格至10V/格;
◆外觸發(fā)和TV觸發(fā)時,,帶寬可以從200MHz限制成20MHz,,脈沖參數(shù)觸發(fā)和復(fù)雜波形觸發(fā),;
◆最多可構(gòu)成6路堆疊輸入,具有64K/512K樣點(diǎn)存儲容量,,單次FFT變換,、數(shù)學(xué)運(yùn)算、記錄/回放等波形處理功能,,互聯(lián)網(wǎng)控制,;
◆數(shù)據(jù)輸出方式有WORD、EXCEL,、HTML等,。
4、USB的儀器擴(kuò)展,,實時同步控制 USB作為儀器系統(tǒng)接口時存在一定的限制,,因為USB器件是獨(dú)立運(yùn)行的,多個USB器件通過單一端口連接在一起時,,它們之間沒有同步關(guān)系,。USB總線的設(shè)計是基于異步的點(diǎn)對點(diǎn)結(jié)構(gòu),各器件無法實時協(xié)同工作,。對于儀器系統(tǒng)來說,,往往需要實時同步控制,此時只好放棄使用USB接口,,而選擇VXI或PXI這些成本較高的接口,。事實上,VXI和PXI都是PC總線的擴(kuò)展,,最重要的擴(kuò)展內(nèi)容就是增加了定時和同步功能,。因此,借助USB接口的現(xiàn)有成果,,增加定時和同步功能,,擴(kuò)大USB接口儀器的應(yīng)用范圍被提上日程。最近Fiberbyte公司推出一種USBinSync(USB同步)技術(shù),,保留原有的USB總線的全部特性,,增加了實時同步控制功能,擴(kuò)大USB接口在儀器系統(tǒng)的應(yīng)用,,可視為USB接口的一項革新,。它使USB總線轉(zhuǎn)換成為具有同步性、確定性和可擴(kuò)展性的操作平臺,,為儀器系統(tǒng)提供低成本,、操作簡便的互連總線。USBinSync的主要特點(diǎn)如下:
可利用原來的標(biāo)準(zhǔn)USB電纜,、端口,、連接器,、集線器等資源;
全部USBinSync器件連接到同一個USB端口,,互相連鎖成為一個同步系統(tǒng),;
最多同步連接127個分立器件,同步時差在±5ns以內(nèi),;
可選擇互連器件中任一USBinSync器件作為定時參考,,用于控制其他器件;
具有即插即用功能,,互連器件的同步控制和處理通過USB端口由PC機(jī)管理,;
在數(shù)據(jù)采集時提供16位模擬輸入,16位數(shù)字I/O,,以及數(shù)字觸發(fā),;
普通USB器件與USBinSync器件完全兼容,共同組成測量儀器系統(tǒng),;
PC主機(jī)需要運(yùn)行
WindowsXP或
Windows2000操作系統(tǒng),奔騰Ⅲ以上的處理器,,128MB以上內(nèi)存,,10MB以上的硬盤空間,以及USB1.1以上的主控制器,。
Fiberbyte公司已開始供應(yīng)USBinSync數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),,DAQ2500X是第一款產(chǎn)品,它有4個獨(dú)立的16位分辨率,、取樣率100KS/s的模擬輸入通道,,各通道內(nèi)置獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換器,強(qiáng)大的先入先出(FIFO)處理能力可實施突發(fā)同時取樣,,4組A/D的100KS/s取樣率構(gòu)成1MB/s的數(shù)據(jù)吞吐率,,模塊同時支持程控的數(shù)字I/O和觸發(fā),實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)采集,。應(yīng)該指出,,USB接口是為多種類不同功能的器件并行工作而設(shè)計的,由PC主機(jī)通過異步總線對器件做順序交互處理,,這種異步操作方式妨礙了器件之間的直接互動,,建立多器件之間的同步和處理能力非常有限。使用USBinSync方式的DQA2500X擁有自己的局域時鐘,,對PC的USB網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的USBinSync器件建立相位鎖定,。主集線器起著定時控制器的作用,實現(xiàn)器件之間的時間同步和數(shù)據(jù)處理,,主集線器根據(jù)各器件的相位差做出相位補(bǔ)償,,保證各器件完全同步工作,。當(dāng)組網(wǎng)器件數(shù)目變化時,定時和同步過程自動重新調(diào)整,,只要
Windows操作系統(tǒng)識別出新器件,,立即建立同步關(guān)系。USBinSync技術(shù)還提供決定性的數(shù)字觸發(fā),,使測量系統(tǒng)的測試啟動和停止按照可控方式執(zhí)行,,而且可將定時和同步擴(kuò)展到系統(tǒng)內(nèi)的其他從集線器,建立起主—從集線器的定時和同步通道,。
5,、無線USB即將成為新成員
USB1.1和USB2.0的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍,數(shù)字巨大,。據(jù)不完全統(tǒng)計,,現(xiàn)今有15億條USB線纜遍布不同的應(yīng)用領(lǐng)域,到2006年這個數(shù)字將翻一番而超過30億條,,主要來自隨身音頻產(chǎn)品,、
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數(shù)碼相機(jī)、打印機(jī),、移動硬盤,、閃存存儲體。新的筆記本
電腦開始配置無線以太網(wǎng),,大量USB外設(shè)的應(yīng)用也促使無線USB能夠早日進(jìn)入市場,,以減少USB器件與PC機(jī)的互連線纜。為了促進(jìn)無線USB的發(fā)展,,前幾年Agrere系統(tǒng),、惠普、英特爾,、微軟,、NEC、飛利浦半導(dǎo)體,、三星電子等7家公司組成了無線USB促進(jìn)組織(WUSUPG),,目的是制訂無線USB規(guī)范。該組織得到100多家會員的支持,,無線USB規(guī)范草案已在今年提交給了USBIF,,預(yù)定在今年年底之前公布。首批符合無線USB標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品將以分立芯片方式出現(xiàn),,包括控制器芯片,、適配器、收發(fā)器等,,然后由更高集成度的單芯片來完成,。
無線USB規(guī)范是構(gòu)建在超寬帶(UWB)的無線多媒體(WiMedia)匯聚平臺上,,亦即使用UWB作載體,發(fā)射和接收USB規(guī)范的信息,。UWB短距離無線通信方式是無載波的超短脈沖序列調(diào)制波,,占有GHz級的帶寬,UWB已成為IEEE802.15.3a標(biāo)準(zhǔn),。無線USB通過協(xié)議適配層與WiMedia匯聚平臺連接,,構(gòu)建一個與USB2.0兼容的應(yīng)用軟件棧,分享UWB的射頻協(xié)議,,并獲得IEEE802.15.3a的承認(rèn),。通過UWB發(fā)射和接收的無線USB提供等同高速USB的數(shù)據(jù)傳輸率,在3m距離內(nèi)帶寬達(dá)到480Mbps,,10m距離內(nèi)達(dá)到110Mbps,。順便提及,測量儀器經(jīng)常使用的IEEE1394接口的無線方式也是構(gòu)建在UWB規(guī)范之上的,�,?梢灶A(yù)見,將有更多設(shè)備通過UWB射頻進(jìn)行無線收發(fā),,它們在WiMedia層匯聚,,不管它們原來是什么協(xié)議的信號,經(jīng)過匯聚層后都會轉(zhuǎn)換成相同的UWB信號,,由UWB物理層發(fā)射,,它們各自分享極寬的UWB射頻,。UWB已被美國試用作為無需申請使用頻率許可的局域網(wǎng)短距離通信,,分享UWB射頻的無線USB已取得滿意的無線收發(fā)效果,并保持USB2.0的特點(diǎn),,當(dāng)然,,由于非線纜的互連,USB2.0中的直流供電不再存在了,。
無線USB用到測量儀器還要等待一段時間,,首先需在PC機(jī)上使用和取得成功,并且成本降低到與USB2.0差不多,,然后利用成熟的無線USB芯片制成無線USB儀器,。同時,無線USB需獲得政府的無線電管理部門批準(zhǔn)作為開放頻段,,無線USB測量儀器才能普及,。預(yù)計這段時間是2至3年,相信此時UWB技術(shù)同樣會取得進(jìn)展,,發(fā)射和接收距離將超過3m,,無線USB亦相應(yīng)獲益,,在3m距離外保持480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。
6,、結(jié)束語
USB儀器進(jìn)入測量儀器市場已經(jīng)7年,,早期進(jìn)展較慢。自USB2.0高速接口推出后,,USB儀器無論在品種,、性能、應(yīng)用等方面都以更快步伐前進(jìn),,不僅局限于普通指標(biāo)的USB儀器,,已出現(xiàn)具有特色的更高檔次的USB儀器,如定時和同步擴(kuò)展,,GHz級時域反射計等,。如果USB儀器的小型化和微型化取得成功,肯定會出現(xiàn)更多的微型測量儀器,。無線USB儀器的面市,,將使測量儀器的機(jī)動性得到提高。USB儀器開始成為測量儀器的主流,,同時推動傳統(tǒng)儀器向小型化和微型化方向發(fā)展,。