USB2.0闪盘固件的设计与实现

发布时间：2023-05-20 02:53

　　计算机技术和存储技术的高速发展促使计算机的外围存储设备发生了巨大的变化，一种基于USB(通用串行总线)技术和闪存技术相结合的闪盘的诞生给计算机的移动存储设备产业带来了巨大的推动力。随着闪盘功能的不断增强，闪盘固件的开发已成为闪盘技术研究的主要内容。 本文首先研究了固件设计的理论基础——各种协议，包括USB2.0协议、Bulk-Only传输协议以及SCSI命令集。然后讨论了一种支持USB2.0全速协议的闪盘固件的设计方法，提出了层次化的固件结构。最后本文介绍了固件设计的硬件系统，硬件系统采用16MB闪存，在固件的硬件调试中，使用了硬件仿真器U-EC5和USB监视工具bushound软件。固件成功通过了硬件系统的在线调试。 本文设计的固件具有较好的可移植性，对于USB2.0闪盘固件以及其他块存储设备类固件开发具有一定的借鉴意义。

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 USB技术的发展
        1.1.2 闪存技术的发展
    1.2 课题研究目的和内容
    1.3 论文结构
    1.4 课题来源
第二章 协议概述
    2.1 USB 2.0协议
        2.1.1 USB系统概述
        2.1.2 USB拓扑体系
            2.1.2.1 USB拓扑结构图
            2.1.2.2 USB主机
            2.1.2.3 USB设备
        2.1.3 USB电气特性
        2.1.4 USB数据流模型
            2.1.4.1 USB通信流
            2.1.4.2 设备端点
            2.1.4.3 管道
                2.1.4.3.1 流管道
                2.1.4.3.2 消息管道
            2.1.4.4 帧和微型帧
            2.1.4.5 传输类型
                2.1.4.5.1 控制传输
                2.1.4.5.2 批量传输
    2.2 Mass Storage协议
    2.3 Bulk-Only传输协议
        2.3.1 命令、数据及状态的传输流程
        2.3.2 命令块包(CBW)
        2.3.3 命令状态包(CSW)
    2.4 SCSI命令集
第三章 固件的设计
    3.1 USB设备结构
        3.1.1 USB设备状态
        3.1.2 USB总线枚举过程
        3.1.3 USB设备请求
        3.1.4 USB设备的描述符
            3.1.4.1 设备描述符
            3.1.4.2 配置描述符
            3.1.4.3 接口描述符
            3.1.4.4 端点描述符
            3.1.4.5 字符串描述符
    3.2 固件的硬件环境
        3.2.1 固件硬件结构
        3.2.2 硬件功能介绍
            3.2.2.1 C8051F320芯片介绍
            3.2.2.2 K9F2808U0C芯片介绍
        3.2.3 内部寄存器介绍
        3.2.4 固件的工作过程
    3.3 固件的设计
        3.3.1 固件总体结构
        3.3.2 固件的详细设计
            3.3.2.1 主程序层
            3.3.2.2 中断服务层
            3.3.2.3 标准设备请求及 Bulk-Only传输层
            3.3.2.4 闪存命令层
第四章 固件的调试与实现
    4.1 固件的调试
        4.1.1 U-EC5硬件仿真器调试
            4.1.1.1 U-EC5中文编程软件
            4.1.1.2 Silabs IDE软件
        4.1.2 bushound调试
            4.1.2.1 设备枚举过程
            4.1.2.2 Bulk-Only传输过程
    4.2 固件的实现
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3820396