摘要：各种形式的传感器和变送器是工业数据采集和工业过程控制系统不可缺少的电子元器件。了解各种变送器的工作机理和结构特性可为电子开发设计者提供更多的参考。文中介绍了各种变送器的工作原理和结构特征，可供设计为员选用时参考。

    关键词：变送器  传感器  测量  数据采集

USB（通用串行总线），由Intel公司提出，带宽为12Mbps，与传统接口总线相比，主要优点有三个，1.可接入多达127个设备，目前计算机外设越来越多，PC机内有限的插槽和接口已经不能满足要求，USB缓解了这一矛盾。2.可以热插拔，在电脑通电的情况下可以随时热插拔所连接的设备。3.可即插即用。

设计USB的设备就必须深入了解USB的体系结构。USB通用串行总线同其他串行并行接口不同，它是一个软硬件相结合的系统体系，对于刚刚进入USB设计的工程师来说，这个结构是复杂的。为此，下面论述了USB的一些体系结构和基本概念。

USB总线的总体结构

整个USB总线可以分为3个部分进行描述：USB连接、USB设备、USB主机（如图1）。

USB连接

USB连接是指USB主机和USB设备的通信方式与方法，包括：总线拓扑（USB主机和设备之间的连接方式）；层内关系（USB总线每一层中的任务）；数据流模式（数据在USB总线上的流动方式）；USB调度（USB提供一个共享的服从调度的互连）。

USB设备是通过USB总线连接到USB主机上的。USB总线上的物理连接是一个分层的星形拓扑。处于每个星形拓扑中央的是hub(USB集线器)。在主机和一个hub或者一个应用之间以及在hub和其它hub或应用之间都是一个点对点的连接。图1表示了USB的拓扑类型。

USB主机

在USB总线中只有一个主机。USB总线与计算机主机系统的接口部分就是主机控制器，它可被看做一个硬件、固件和软件的结合体。主机系统中集成了一个根hub来提供一个或多个连接点。

USB设备

首先USB设备可被分为两大类：hub类（提供附加USB接入点的设备）和功能 设备类（为系统实现某些功能的设备，如ISDN适配器、数字游戏杆等）。

按照功能，USB设备又可分为很多类，如：音频、人机交互、显示、通信、电源、打印机、海量存储、物理反馈等设备。每个USB设备都必须提供自鉴定信息和通用的设置。

USB设备都有一个标准的USB接口，它的作用为：解释USB协议；对标准USB操作的响应，如挂起和设置等；提供设备的一些描述信息。

在实际的设计应用中，USB设备的接口有自已的特点。USB接口的正确设计与设备的性能紧密相关，在USB接口设计之前必须要对设备的功能、指标进行详细的分析。

连接在USB接口上的设备通过基于令牌和主机控制的协议来共同享用整个USB带宽。在其它设备正常工作的前提下，USB允许某设备连接、设置、运行和断开连接。

USB数据传逻辑结构

USB设备在逻辑上分成了几个层次，分别是设备层、配置层、接口层和节点层。

1.节点：每个设备内有一个或多个逻辑连接点，称为节点。

2.接口：一个设备对主机表现为一组合适的节点，一组相关的节点称为一个接口。有多个接口的设备称为组合设备。