基于Intel Xscale处理器嵌入式系统的USB数据通信实现和优化

发布时间：2020-12-26 01:45

　　手持嵌入式设备近年来获得了飞速的发展,人们对此类设备和其他设备进行通信的能力提出了越来越高的要求。在诸多通信方式中,通用串行总线(USB)日益收到人们的重视。USB出现于1994年,如今已经成为PC的标准外设接口。USB目前已经发展到USB 2.0,支持高达480Mbps的传输速率。在包含大容量存储设备的手持终端和PC机间传输数据,USB 1.1提供的12Mbps传输速度显得力不从心,为外设提供高速的USB 2.0接口成为大势所趋。此外,很多情况下不仅需要在PC机和手持设备间传输数据,也需要手持设备直接和其他嵌入式设备进行通信,因此,人们开始为手持设备提供USB主机的能力。本课题的目标是在手持嵌入式终端上实现USB 2.0设备和USB 1.1主机。课题硬件平台以Intel PXA270处理器为核心,并集成了众多周边模块,包括USB 2.0设备控制器和大容量硬盘,操作系统采用Microsoft WinCE 5.0。在对USB协议进行分析的基础上,本文给出了USB2.0设备的设计和实现。系统采用了Netchip公司的NET2272芯片作为USB 2.0设备控制器,并设计实现了硬件电路。US... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
绪论
    1 研究背景
    2 课题主要研究工作
    3 论文内容
第一章 USB 协议概述
    1.1 USB 的发展历程
    1.2 USB 总线拓扑
    1.3 物理连接
        1.3.1 电器特性
        1.3.2 机械特性
    1.4 数据流模型
        1.4.1 框架
        1.4.2 USB 通信流
        1.4.3 四种传输类型
    1.5 USB 协议层
        1.5.1 字段的格式
        1.5.2 包的类型
        1.5.3 事务处理格式
    1.6 USB 主机
    1.7 USB 设备
    1.8 USB 设备类
第二章 软硬件平台
    2.1 硬件平台
        2.1.1 硬件框架
        2.1.2 PXA270 处理器
    2.2 软件平台
        2.2.1 WinCE 5.0 操作系统
        2.2.2 WinCE 的驱动
        2.2.3 平台开发工具Platform Builder
第三章 基于NET2272 的USB 2.0 设备
    3.1 USB Device 简介
        3.1.1 USB 设备的状态
        3.1.2 通用USB 设备操作
        3.1.3 USB 设备请求
        3.1.4 标准设备请求
    3.2 课题USB 2.0 Device 的实现框架
    3.3 USB 设备控制器硬件设计
        3.3.1 NET2272 USB 2.0 设备控制器
        3.3.2 USB 设备的硬件连接
    3.4 USB 设备驱动的实现
        3.4.1 MDD 层
        3.4.2 NET2272 PDD 层
    3.5 USB Function 驱动设计与实现
        3.5.1 Mass Storage 设备类
        3.5.2 Mass Storage 和SCSI-2
        3.5.3 Function 驱动的实现
第四章 支持Mass Storage 协议的USB 1.1 主机
    4.1 USB Host 简介
        4.1.1 USB 主机控制器
        4.1.2 USB 驱动
        4.1.3 客户驱动
    4.2 课题USB Host 的实现框架
    4.3 USB 主机硬件设计
        4.3.1 PXA270 USB 主机控制器
        4.3.2 USB 主机硬件连接
    4.4 软件设计
        4.4.1 主机控制器驱动HCD
        4.4.2 USB 驱动
        4.4.3 实现支持Mass Storage 协议的USB 客户驱动
第五章 性能优化和测评
    5.1 USB 2.0 设备的性能优化和测试
        5.1.1 使用DMA 方式进行数据传输
        5.1.2 I/O 和DMA 方式下的传输速率测试
    5.2 USB 1.1 主机的功耗优化和测试
        5.2.1 USB 主机的电源管理
        5.2.2 USB 1.1 主机的性能测试
总结与展望
致谢
参考文献
在校期间发表的论文清单


【参考文献】：
期刊论文
[1]Open HCI for USB浅析[J]. 朱良.  计算机工程与科学. 2005(09)
[2]基于ISP1161的嵌入式USB-HOST技术研究[J]. 冯旭哲,张玘,金光虎.  电子器件. 2003(04)
[3]嵌入式USB主机系统的研究与设计[J]. 马伟.  计算机测量与控制. 2003(05)
[4]USB设备驱动开发综述[J]. 杨志刚.  程序员. 2002(08)
[5]USB数据流模型[J]. 陈启美,张静,丁传锁,陈锁柱.  电力自动化设备. 2001(03)
[6]通用串行总线的原理及实现[J]. 原嵩,林浒,刘伟.  小型微型计算机系统. 1999(05)



本文编号：2938794