基于ARM的嵌入式USB主/从接口设计

发布时间：2023-12-02 16:13

　　USB总线作为一种新型计算机总线,其即插即用、热插拔、接口体积小巧等优点给计算机外设连接技术带来重大变革。简单说来,USB系统包括:USB主机和USB设备。USB外设的开发和基于PC机的USB主机技术已经相当成熟。相对于PC机上的丰富资源,嵌入式系统中有限的资源给基于嵌入式系统的USB主机系统开发带来了很大难度。嵌入式USB系统的研究和开发将更进一步拓宽USB接口技术的应用领域。如何将USB应用到嵌入式领域,实现USB的点对点通讯,成为目前USB研究领域的热点。 本系统中选用了Samsung公司的S3C4480芯片作为主CPU,使用Cypress公司的SL811HS芯片作为USB主机控制器,Philips公司的PDIUSBD12芯片作为USB接口芯片,构建了USB主/从控制系统。 论文根据设计要求,首先分析了USB1.1协议,对USB的系统体系、数据通信模型、数据包格式、USB标准描述符进行了深入剖析;其次,在仔细分析SL811HS芯片的基础上,重点研究了USB大容量存储设备类规范和FAT32文件系统,进行了主控制器驱动程序和USB核心驱动程序的设计,并建立了USB主机与Mass St...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景
        1.1.1 嵌入式系统简介
        1.1.2 USB的起源与发展
        1.1.3 USB的特点
    1.2 论文的内容安排
第2章 USB通信协议简介
    2.1 USB体系结构
        2.1.1 USB系统描述
        2.1.2 USB系统的软硬件组成及其分析
    2.2 USB基本规范的发展过程
    2.3 USB的机械和电气特性
    2.4 USB数据通信协议
        2.4.1 二进制数的序列——域
        2.4.2 最基本数据单元——包
        2.4.3 数据传输类型
        2.4.4 数据流模型
        2.4.5 USB设备枚举
第3章 USB主机开发
    3.1 USB主机协议
        3.1.1 USB主机控制器功能及结构
        3.1.2 主控制器驱动程序
        3.1.3 USB核心驱动程序
    3.2 USB主机通信协议分析
        3.2.1 标准的USB描述符
        3.2.2 标准的USB设备请求命令
    3.3 USB海量存储协议与文件系统
        3.3.1 USB Mass Storage协议
        3.3.2 Bulk-Only传输协议
        3.3.3 Mass Storage的子类命令
        3.3.4 FAT文件系统结构
    3.4 SL811HS芯片及硬件设计
        3.4.1 SL811HS芯片的特点
        3.4.2 SL811HS的内部硬件资源
        3.4.3 SL811HS的相关寄存器
        3.4.4 SL811HS的引脚分布
        3.4.5 S3C44BO芯片及引脚说明
        3.4.6 SL811HS的硬件电路设计
    3.5 USB主机的软件设计
        3.5.1 ARM集成开发环境ADS简介
        3.5.2 USB主机协议软件设计
        3.5.3 Mass Storage类协议软件实现
        3.5.4 文件系统实现
        3.5.5 系统软件流程
第4章 USB从机开发
    4.1 PDIUSBD12芯片及硬件设计
        4.1.1 PDIUSBD12芯片介绍
        4.1.2 PDIUSBD12的引脚分布
        4.1.3 PDIUSBD12的主要命令
        4.1.4 PDIUSBD12的使用
        4.1.5 PDIUSBD12的硬件电路设计
    4.2 PDIUSBD12的固件设计
    4.3 USB设备驱动程序及应用程序设计
        4.3.1 WDM设备驱动程序功能
        4.3.2 WDM设备驱动程序模型
        4.3.3 设备驱动程序的开发工具
        4.3.4 USB应用程序设计
第5章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录A(系统硬件原理图)
附录B(研究生期间发表的论文与参加的项目)



本文编号：3870018