基于STM32F103芯片的USB接口的研究与实现

发布时间：2020-05-05 03:00

【摘要】： USB是一种新型的计算机总线接口技术,其全称为Universal Serial Bus(通用串行总线)。USB接口使计算机和外部设备的连接变得十分方便。到目前为止,USB已经在PC机的多种外设上得到了应用,同时在工业生产、科研等领域也得到了广泛的应用。USB成为逐渐取代其它接口标准的数据通信标准,USB接口也有了取代其它老式接口的趋势。现今基于USB,尤其是USB2.0的设备应用非常广泛。 笔者以意法半导体公司采用ARM Cortex-M3 32位RISC内核的STM32F103芯片为硬件平台,结合USB2.0规范协议和STM32F103芯片的USB接口特性,分别设计并实现了基于STM32F103的USB设备功能和USB HOST功能。 文章首先简单介绍了USB总线和USB系统结构的概念,剖析了USB2.0规范协议。然后基于STM32F103 USB固件库开发了针对STM32F103 USB接口的PC机下的Windows驱动程序和应用程序,验证了STM32F103 USB作为USB从设备的可行性。另外针对STM32F103应用范围的扩大,STM32F103作为USB主控制端的应用需求也日益增大,本文通过引入USB总线接口芯片CH375扩展了STM32F103的USB HOST功能,并通过设计一个针对STM32F103的USBHOST的U盘解决方案验证了STM32F103作为USB主控制端的可行性。 全文全篇围绕ST公司STM32F103芯片的USB接口的研究和扩展作了全面地介绍,为基于STM32F103芯片USB的进一步应用打下了良好的基础。
【图文】：

usB(tjniversalserialBus，通JIJ串行总线)鼓早是山Intel、IBM等一L家公司共同开发的一种新的外设连接技术。以前的外部设备是通过RS232、少}几行接口、ISA接日、PCI接口和PS/2接口等老式专用接11来实现与公十算机的通信，，了日是这些接口存在着接口体积庞大、接「}规范不统一、无法扩展和不支持热插拔的缺陷【5]。USB少个不完全是一个串口，它实际上是一种串行总线，它把串[]、井口等不同的接日统一起来，使用一个4针插头作为标准插头，解决了串行设务和并行设备如何与计算机相连的难题，大大简化了计算机与外设的连接过程121】。 2.1USB总线的分类及特点 2.1.1USB总线的分类按照数据传输率，USB的总线分类如图2一1所示。日前USB支持3种传输速率:低速l.SMbi灯S、全速12Mbi灯S不[l高速48OMbit/S。趁趁房 房应屠 屠寿趁 趁

USB主机USB设备图2一3:usB系统的简单模型如图2一3所示，一个USB系统主要被定义为三个部分:USB主机，USB设备，USB互连【7」。1.USB主机指的是包含USB主控制器，并且能够控制完成主机和USB设备之间数据传输的设备。广义来说，usB主机包括计算机和具有uSB主控芯片的设备。USB系统的数据和命令的传输都是由USB主机来启动的，所以USB主机在整个数据传输过程中占据着主导地位。USB协议规定，在同一时刻USB系统中只允许存在一个USB主机
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP334.7

【引证文献】

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本文编号：2649427