基于单片机的USB接口电路及其在数据通信中的应用
发布时间：2021-05-25 13:33
随着USB技术的广泛应用与发展,USB技术急需要运用到便携式设备中,USB OTG技术满足了这种需求。本文通过对单片机技术相关知识、USB通信协议以及USB OTG技术等理论知识进行研究,在前人的基础上,设计了一套基于单片机的USB通信系统。本文对USB通信协议以及USB通信实现过程等一系列相关知识进行了研究,重点研究了USB设备枚举过程与Mass Storage类协议。首先研究了USB通信协议的基础,包括USB数据协议层、USB设备的架构、USB设备的枚举。为要进行的硬件设计做了准备。然后对Mass Storage类协议传输进行了研究,包括Bulk-Only传输、UFI指令集。Bulk-Only传输是本系统中用到的主要传输类型,而UFI指令集是支持这类传输的最常用的命令集。其次,本文针对设计的要求进行了硬件部分的设计。首先根据各个芯片的应用情况,选择主控制器芯片、USB主/从接口芯片以及FLASH存储芯片。本系统选择STC10F08XE单片机为主控制器,它具有全面支持51系列单片机指令集、易操作等优先。选择SL811HS为USB主/从接口芯片,它具有支持乒乓操作、自动地址增加模式等优...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.2 课题研究的目的和意义
1.3 本课题主要研究的内容和章节安排
1.3.1 本课题主要研究内容
1.3.2 本论文的章节安排
第二章 USB通信协议简介
2.1 数据协议层
2.1.1 位定序和同步字段
2.1.2 包中的字段格式
2.1.3 包格式
2.1.4 事务类型
2.2 USB 设备架构
2.3 USB 系统的设备枚举
2.3.1 USB 设备的状态
2.3.2 USB 设备的枚举过程
2.3 本章小结
第三章 Mass Storage类协议
3.1 Bulk-Only 传输
3.1.1 命令块数据包（CBW）
3.1.2 命令状态包（CSW）
3.2 SCSI 命令简介
3.3 本章小结
第四章 系统的硬件设计
4.1 系统硬件的总体设计
4.2 系统硬件的各个组成部分
4.2.1 系统控制芯片—STC10F08XE
4.2.2 USB 接口芯片—SL811HS
4.2.3 电源管理芯片—MAX892LEUA
4.2.4 系统存储芯片—K9F5608
4.3 系统硬件的各个组成部分
4.3.1 STC10F08XE 与SL811HS 的连接设计
4.3.2 STC10F08XE 与存储器的连接设计
4.3.3 Vbus 门槛电压实现
4.3.4 设备接口的实现
4.4 本章小结
第五章 系统的软件设计
5.1 软件部分的总体设计
5.2 程序设计
5.2.1 USB 主机软件设计
5.2.2 USB 从机软件设计
5.2.3 对FLASH 的读写操作设计
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 后续工作展望
参考文献
研究生期间发表论文
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于USB接口的便携式数据采集系统的设计[J]. 王萌,陈云海,周萍. 电子质量. 2008(10)
[2]基于SL811的嵌入式USB主机研究与设计[J]. 恩莉,孙海静,邓鑫. 控制工程. 2008(S1)
[3]嵌入式USB主机系统的设计[J]. 刘海峰,王娜. 科技信息(科学教研). 2008(12)
[4]嵌入式USB主机的相关设计[J]. 温晶晶. 机械工程与自动化. 2006(05)
[5]SL811H/S在基于ARM7的嵌入式硬件平台中的应用[J]. 刘晔波,朱欣华. 测控技术. 2006(10)
[6]基于单片机的USB接口的设计[J]. 刘井权,王宪,戴旻. 自动化仪表. 2006(08)
[7]基于SL811HS的USB主从一体化设计及软件实现[J]. 李胜,徐志跃. 微计算机信息. 2006(20)
[8]基于SL811HS的单片机扩展USB接口设计[J]. 于丹,张专成,矫佳妮. 电子元器件应用. 2006(03)
[9]USB On-The-Go技术及应用[J]. 张慧,嵇启春. 工业控制计算机. 2005(10)
[10]基于SL811HST和S3C4510B的嵌入式USB主机与设备的设计[J]. 冉光志,赵明生. 微计算机信息. 2005(22)
硕士论文
[1]基于单片机的USB主从机的设计与实现[D]. 惠玥琳.电子科技大学 2007
[2]基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究[D]. 孙霞.河海大学 2006
[3]基于ARM的USB通信技术研究与应用[D]. 邓晓宇.武汉理工大学 2006
本文编号：3205426
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.2 课题研究的目的和意义
1.3 本课题主要研究的内容和章节安排
1.3.1 本课题主要研究内容
1.3.2 本论文的章节安排
第二章 USB通信协议简介
2.1 数据协议层
2.1.1 位定序和同步字段
2.1.2 包中的字段格式
2.1.3 包格式
2.1.4 事务类型
2.2 USB 设备架构
2.3 USB 系统的设备枚举
2.3.1 USB 设备的状态
2.3.2 USB 设备的枚举过程
2.3 本章小结
第三章 Mass Storage类协议
3.1 Bulk-Only 传输
3.1.1 命令块数据包（CBW）
3.1.2 命令状态包（CSW）
3.2 SCSI 命令简介
3.3 本章小结
第四章 系统的硬件设计
4.1 系统硬件的总体设计
4.2 系统硬件的各个组成部分
4.2.1 系统控制芯片—STC10F08XE
4.2.2 USB 接口芯片—SL811HS
4.2.3 电源管理芯片—MAX892LEUA
4.2.4 系统存储芯片—K9F5608
4.3 系统硬件的各个组成部分
4.3.1 STC10F08XE 与SL811HS 的连接设计
4.3.2 STC10F08XE 与存储器的连接设计
4.3.3 Vbus 门槛电压实现
4.3.4 设备接口的实现
4.4 本章小结
第五章 系统的软件设计
5.1 软件部分的总体设计
5.2 程序设计
5.2.1 USB 主机软件设计
5.2.2 USB 从机软件设计
5.2.3 对FLASH 的读写操作设计
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 后续工作展望
参考文献
研究生期间发表论文
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于USB接口的便携式数据采集系统的设计[J]. 王萌,陈云海,周萍. 电子质量. 2008(10)
[2]基于SL811的嵌入式USB主机研究与设计[J]. 恩莉,孙海静,邓鑫. 控制工程. 2008(S1)
[3]嵌入式USB主机系统的设计[J]. 刘海峰,王娜. 科技信息(科学教研). 2008(12)
[4]嵌入式USB主机的相关设计[J]. 温晶晶. 机械工程与自动化. 2006(05)
[5]SL811H/S在基于ARM7的嵌入式硬件平台中的应用[J]. 刘晔波,朱欣华. 测控技术. 2006(10)
[6]基于单片机的USB接口的设计[J]. 刘井权,王宪,戴旻. 自动化仪表. 2006(08)
[7]基于SL811HS的USB主从一体化设计及软件实现[J]. 李胜,徐志跃. 微计算机信息. 2006(20)
[8]基于SL811HS的单片机扩展USB接口设计[J]. 于丹,张专成,矫佳妮. 电子元器件应用. 2006(03)
[9]USB On-The-Go技术及应用[J]. 张慧,嵇启春. 工业控制计算机. 2005(10)
[10]基于SL811HST和S3C4510B的嵌入式USB主机与设备的设计[J]. 冉光志,赵明生. 微计算机信息. 2005(22)
硕士论文
[1]基于单片机的USB主从机的设计与实现[D]. 惠玥琳.电子科技大学 2007
[2]基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究[D]. 孙霞.河海大学 2006
[3]基于ARM的USB通信技术研究与应用[D]. 邓晓宇.武汉理工大学 2006
本文编号：3205426
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