1.1上位机应用软件设计
在用户看来，USB系统就是USB设备到主机的连接，但对开发人员来说，这种连接可以被分为3个逻辑层：功能层、USB设备层和USB总线接口层，且每一层都是由主机和USB设备的不同模块组成如图 4.4.1所示。
图 4.4.1 USB通信模型
在主机和设备之间通信最终都通过USB电缆进行，在上层水平层之间存在逻辑的主机到设备信息流。主机上客户软件和设备功能部件之间的通信是基于实际应用需求及设备所能提供的能力，客户软件与功能部件之间的透明通信的要求，决定主机和设备下层部件的功能以及它们的界面。
1、客户软件
负责和USB设备的功能单元进行通信，以实现其特定功能。这是本系统开发重点。客户软件不能直接访问USB设备。它一般包括USB设备驱动程序和界面应用程序两部分。USB设备驱动程序负责和USB系统软件实现接口，通常USB总线驱动程序发出I/O请求包以启动一次USB数据传输。界面应用程序负责和USB设备驱动程序实现接口，以操控USB设备，并向用户提供可视化操作。
2、USB系统软件
负责和USB逻辑设备进行配置通信，并管理客户软件启动的数据传输。一般包括USB总线驱动程序、USB主控制器驱动程序和非USB主机软件三部分。这部分软件通常是由操作系统提供，本系统开发不需要涉及此部分。
3、USB总线接口
包括主控制器和根集线器两部分。根集线器为USB系统提供连接起点，主控制器负责完成主机和USB设备之间数据的实际传输。该模块与USB系统软件的接口依赖于主控制器的硬件实现[2]。
在USB系统中只允许一个主机，本系统主要分为3个不同模块：客户软件、USB系统软件和USB总线接口。对于本弹丸速度测试系统来说，工作重点是放在客户软件即上位机应用软件的编写，包括USB设备驱动程序和用户端应用程序。
1.1.1上位机软件总规划
如上节所介绍的，上位机的软件主要包括两个方面：一方面是USB设备驱动程序，针对系统设计所使用的USB接口芯片，给系统提供完善的应用层操作接口；另一方面是本弹丸速度测试系统的用户端应用程序设计，负责和USB设备驱动程序实现接口，以控制USB设备，这方面也就是本节着重要介绍的。
整个软件采用MFC开发工具进行编写，界面简洁流畅，便于用户操作。
上位机软件开发培训1.1.2CH375设备驱动程序
USB设备的开发需要计算机端的驱动程序，驱动程序文件图标如图 4.4.2所示。
图 4.4.2 CH375驱动程序
由于USB设备属于PnP(即插即用)设备，因此当第一次插入CH375设备时，PnP管理器能够自动检测硬件并分配I/O资源。系统初次使用该设备时，系统会提示安装驱动程序，这就是在上节提到的硬件查。CH375WDM.INF包括了安装驱动程序的位置和信息，CH375DLL.DLL相当于给应用层的接口。
图 4.4.3 CH375头文件和库文件
上位机要进行数据传输，就需要用到接口函数，因此需要有相应头文件和链接库文件，如图 4.4.3所示。CH375DLL.H是USB总线接口芯片CH375的应用层接口库。在上位机程序和MCU程序中都要添加头文件CH375DLL.H和动态链接库。
1.1.3上位机用户端程序设计
1.1.3.1用户界面设计
用户界面是用户操作的平台，在设计时应在完成各功能同时需最大程度地做到简洁、美观、使用方便，主操作界面如图 4.4.4所示。
图 4.4.4 上位机主操作界面
下面介绍下主操作界面的各控件含义：
“系统初始化”:测试子对话框—“数据处理”运行是否正常，同时对各变量进行初始化。
“打开USB”:测试USB设备是否已连接。若USB设备未连接时，点击此控件后会弹出“打开设备失败”的提示框；若USB设备连接成功，点击此控件后则“USB设备信息”栏中会出现相应的设备信息和状态提示，同时速度上传框中上会显示“准备采集速度”字样，系统可正常进行USB通信。
“选择靶种”:本系统针对光电靶和天幕靶两种靶种（区截装置），在实际测试时可以现场实验情况选择靶种。系统初始默认的靶种为光电靶。
“确定”:即靶距确定键。当靶距根据现场测量输入完毕后，按“确定”键即将靶距传给下位机MCU为计算速度提供，下传过程中此控件不可用，下传成功后此控件恢复可用状态。
“靶距确认框”:测试下传到MCU的靶距是否正确。用户点击“上传”控件将靶距重新上传至上位
机操作界面上相应的靶距确认框。如果上传靶距与输入的靶距不符时，需重新系统初始化，若相同则说明靶距输入正确，可进行下一步的操作。靶距正确下传是整个系统正确测试弹丸速度的基础。
“上传速度”:当下位机LCD屏出现“请上传数据”字样，提示用户可进行上传速度操作，点击此控件后此发弹丸速度将会显示在速度上传框中。下一发弹丸射击结束后重复这个操作即可再次上传。
“原始文件保存”:保存未进行数据处理的文件，提供给用户原始测试报告，包括速度、动能、比动能等。
“数据处理”:是打开子对话框数据分析的界面，界面如图 4.4.5所示。
图 4.4.5 上位机数据处理界面
数据分析操作界面上包括“ctrl列表”、“ctrl保存”、“3σ标准”控件。
“ctrl列表”:显示本次测试的所有弹丸速度、动能、比动能；
“3σ标准”:是根据3σ准则标记异常数据，用户根据标记自主剔除异常数据；

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