基于ARM的嵌入式USB主机系统的研究

发布时间：2023-05-07 20:23

　　USB作为一种总线接口技术,如今被广泛应用于计算机领域,一些嵌入式系统中,人们也希望USB设备能够出现,可以用于扩展海量存储能力。但是在通用的USB拓扑结构中,USB设备无法脱离PC主机而存在。 本文针对USB设备应用的局限性,对USB主机系统进行分析并做出设计规划,然后确定不同于主机电脑的嵌入式USB主机所需的软硬件条件及设计思路。此外考虑到U盘应用的普遍性,以其为USB设备,设计并实现了通过CH376接口芯片可与U盘通信的嵌入式USB主机系统模块。此模块实现了USB主机在嵌入式系统中的应用,使嵌入式设备无需计算机也可直接与传统的USB外设进行通信。 在方案中嵌入式系统的核心MCU选用的是广泛应用且利于调试的STM32F103,进而设计和验证了整个模块。软件系统的设计采用的是任务调度机制,设计了一套API,提高了整个模块的通用性,使其易于移植到处理器不同的嵌入式系统中,也间接的提高了存储容量,可应用在不同的场合。根据本文提出的方法,即可实现USB主机系统的构建,对嵌入式USB主机的开发,使USB的应用脱离计算机具有普遍意义。

【文章页数】：45 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 USB 主机系统解决方案
    1.4 课题研究主要内容
第2章 嵌入式USB 主机系统分析及其规划
    2.1 USB 主机系统功能
    2.2 USB 主机系统结构
        2.2.1 USB 主机控制器
        2.2.2 USB 主控制器驱动程序
        2.2.3 USB 核心驱动程序
    2.3 嵌入式USB 主机系统规划
        2.3.1 嵌入式USB 主机硬件设计思路
        2.3.2 嵌入式USB 主机软件功能模块
    2.4 本章小结
第3章 嵌入式USB 主机系统硬件设计
    3.1 中央处理器和主机接口芯片选择
        3.1.1 中央处理器的选择
        3.1.2 主机接口芯片
    3.2 系统电路原理图
        3.2.1 硬件总体设计框图
        3.2.2 电源模块设计
        3.2.3 主控制器模块电路设计
        3.2.4 USB 下行端口设计
        3.2.5 LCD 及按键LED 显示电路
        3.2.6 串口通信模块
        3.2.7 外部存储器模块电路设计
        3.2.8 JTAG 测试口电路
    3.3 本章小结
第4章 嵌入式USB 主机系统软件设计
    4.1 本系统所用开发工具
    4.2 嵌入式USB 主机系统源文件清单
    4.3 主控制模块
    4.4 USB HOST 模块
        4.4.1 参数设置
        4.4.2 CH376 初始化
        4.4.3 CH376 与STM32F103 通讯程序设计
    4.5 应用程序
    4.6 本章小结
第5章 应用程序的仿真调试及实验结果
    5.1 应用程序仿真调试
    5.2 实验结果
    5.3 本章小结
结论
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献
致谢



本文编号：3811276