智能粘度仪作为一个特定的计算机系统,在很多情况下,需要与外界进行信息交流与传递,所以自身存在扩充外部设备的需要。如果能够在智能粘度仪嵌入式平台上实现USB主机功能,则可以从根本上解决上述的问题。具有USB主机功能的智能粘度仪,可以充分利用众多的USB外设来扩充,以加强自身的功能。本文研究内容属湖南大学与长沙威特科技有限公司联合研制的智能粘度仪的关键技术,作者充分利用USB简单易用的特性,以MSP430F449作为核心MCU,USB总线通用接口芯片CH375A作为USB主机控制器,实现了智能粘度仪嵌入式平台上的USB主机功能,使得智能粘度仪与USB微型打印机能直接进行数据传输,扩展了智能粘度仪的打印功能。全文共分为5部分。第一章主要介绍USB技术的发展、智能粘度仪中实现USB主机的意义,论述嵌入式USB主机的研究现状,指出本文工作重点。第二章研究USB系统组成、USB的机械和电气特性,以及USB数据通信协议。第三章研究应用于智能粘度仪的嵌入式USB主机开发技术,介绍USB主机系统的功能与结构以及主控制器驱动程序、USB核心驱动程序的概念,描述了USB协议栈的设备框架。第四章介绍基于重力式毛细管的智能粘度仪的构成与工作机理,提出了智能粘度仪USB主机技术的设计方案,给出了智能粘度仪USB主机控制器设计、USB主机硬件电路设计,以及从智能粘度仪USB电源设计、电磁兼容设计两方面出发的硬件抗干扰设计,并从选择低功耗器件、充分利用芯片的低功耗模式、系统的工作电压三方面出发论述了硬件低功耗设计。第五章介绍了智能粘度仪USB主机控制器驱动程序设计,主要实现CH375A与MSP430F449之间的通信,以及智能粘度仪USB核心驱动程序设计,主要实现智能粘度仪USB设备的配置和状态管理、主机控制器管理、USB事务实现等,给出了USB微型打印机驱动程序设计,最后从软件的抗干扰设计和低功耗设计探讨了USB主机软件的可靠性设计。实际应用表明,智能粘度仪USB主机接口模块抗干扰能力强、可靠性高。本课题可促进和带动USB在相关嵌入式领域的应用。