嵌入式USB主机系统研究与应用设计

发布时间：2020-06-23 03:31

【摘要】： 从USB问世,到协议规范2.0版本,USB在不断自我完善,并走向成熟。从普通计算机用户,计算机工程师,到硬件芯片生产厂商,都已经完全认可了USB。但是,随着USB应用领域的逐渐扩大,人们对于USB的期望也越来越高,希望USB能应用在各种计算机领域中,尤其是在移动数据领域中,使得USB能应用在没有PC的领域中,实现USB系统嵌入化。USB系统以主机为核心,几乎所有的USB总线活动都由主机发起,所以USB主机的开发是实现嵌入化的关键。课题正是基于此目的而开展的。 本论文以地震测量数据采集系统为背景,致力于嵌入式USB主机系统的设计和实现。一个重要思路就是将USB主机系统作为一个模块嵌入到其它的应用系统中,以取代的传统的串口和并口,实现数据的移动存储。系统设计注重其移植性,使之能方便地集成到其它系统中。 论文整体上分为三大部分。文章首先讨论了USB系统的工作原理,介绍其系统基本架构和通信协议,分析USB数据通信的数据结构,如域、包、事务和传输等。了解USB的基础知识后,文章第二部分是嵌入式USB主机系统的总体设计,设计方案基于USB主机系统的模型和实际应用中的考虑要素。文章的第三部分是主体,详细地说明了基于单片机C8051F021和USB主机控制芯片SL811HS的USB主机系统的硬件设计和软件设计。 本文为其他USB技术的开发提供了设计参考,为USB总线的深入学习打下了良好的基础。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP274.2;TP336
【图文】：

测量数据采集基站”。现场数据采集基站子系统实时地对所在地点的地震信息进行采集转换，按一定的方式可靠地传输至远程监控中心站台，并且为了防止数据的缺失，在采集现场要进行有关数据的收集存储。数据采集基站结构如图1-1所示。图1-1 数据采集基站结构图1.1.1 问题的提出现场数据采集基站子系统一般安装在野外，可将多个采集基站分布于各个不同地点，用于收集不同地点的地震测量数据。而且基站要便于移动，这样可以灵活选择合适的地点进行数据采集。野外数据采集对数据存储提出了以下三点要求。一是低功耗要求。地震测量数据采集系统工作的时间一般较长。在野外没有持续的电源供电，一般是用的是蓄电池作为工作电源。因此,低功耗是整个系统的一个重要的工作要求。再是体积要小，要便携化，能实现移动存储。地震测量的地理位置不定，没有固定的观测站。所以要求系统结构要简单，体积要小。这样便于移动观测。另外为了方便数据的处理，移动存储也是一个不可缺少的功能。把采集的数据存储在移动存储介质上，如果现场条件允许，则可以对数据作现场分析。否则可以拿回分析。

图 2-1 USB 物理总线的拓扑，设备通过Hub连到主机上。但在逻辑上，主机像它们是直接被连到主机上一样。这个逻辑关系就是图2-1中的结构。Hub也是逻辑设备，但在图然USB系统中的工作都是从逻辑角度来看待的，，在处理Hub被移去的情况时，当一个Hub被移起被移去，这是由其物理结构决定的[5]。

【引证文献】

相关硕士学位论文 前7条

1 程栋柏;基于可信Kylin的局域网内USB存储设备集中访问控制技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

2 董杨生;USB主机在嵌入式系统中的应用[D];南京理工大学;2008年

3 赵远;基于安全终端的U盘用户访问控制技术研究[D];南京理工大学;2009年

4 张德旭;基于ARM的嵌入式USB主机系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2009年

5 袁春;TB-1型无线电遥控指令模拟发射机研制[D];南京航空航天大学;2009年

6 张良;基于USB主机技术的机车故障数据转储技术研究[D];北京交通大学;2010年

7 王叶南;基于AHB接口的USB2.0 OTG IP核验证[D];电子科技大学;2010年

本文编号：2726729