基于USB的多功能闪存读卡器的研究与设计

发布时间：2024-07-08 22:04

　　本文主要设计了基于USB2.0的多功能闪存卡读卡器，其设计工作主要分为USB2.0设备控制器IP的设计和闪存卡读卡器两部分。 首先论文根据USB2.0规范的系统架构和通信协议提出一个适用于USB设备端的USB通信流模型并根据该模型设计了USB引擎电路，主要包括UTM和SIE两个方面。在设计中，论文还对USB通信的错误恢复机制及缓冲区管理策略作出了改进，并在设计完成后进行了逻辑验证。 然后论文根据对具有触点排的接触式IC和自动识别知识的研究，设计了闪存卡读卡器并详述了其设计过程。在读卡器的设计过程中，论文还详述了对读卡器反碰撞算法的改进和优化，这些改进从一定程度上提高了系统的处理能力和资源利用率。 最后，论文展望了USB及基于其上的外围设备的发展前景。

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 USB历史发展及现状
    1.2 闪存卡的发展现状
    1.3 设计目的及论文内容安排
        1.3.1 论文设计目的
        1.3.2 论文内容安排
        1.3.3 改进与创新
第2章 对USB和闪存卡的研究
    2.1 USB系统传输原理
        2.1.1 USB体系结构
        2.1.2 USB数据传输
        2.1.3 USB通信数据流模型
    2.2 闪存卡的特性
        2.2.1 Smart Media(SM卡)
        2.2.2 Compact Flash(CF卡)
    2.3 读卡器的架构概要设计
第3章 USB引擎的设计
    3.1 USB引擎在系统中的位置以及作用
    3.2 USB1.1规范的UTM
        3.2.1 发送功能TX
        3.2.2 接收功能RX
    3.3 USB2.0规范的SIE
        3.3.1 UTMI(USB传输宏单元标准接口)
        3.3.2 PD(信息包解析器)
        3.3.3 PA(信息包组构器)
        3.3.4 PE(协议引擎)
        3.3.5 BUFFER(USB端点缓存)
        3.3.6 RF(状态寄存器堆)
        3.3.7 MA(内存访问仲裁器)
        3.3.8 WB
    3.4 USB引擎实现的USB通信
        3.4.1 控制状态寄存器各控制位定义
        3.4.2 BUFFER管理策略
        3.4.3 SIE实现USB通信示例
        3.4.4 SIE对USB通信失败的恢复措施
    3.5 USB IP核的验证
        3.5.1 HOST行为模型
        3.5.2 USB总线样本分析
第4章 闪存卡读卡器的设计
    4.1 控制逻辑设计
        4.1.1 寄存器设计
        4.1.2 状态机基本概念
        4.1.3 状态机设计
        4.1.4 协议架构及实现
    4.2 反碰撞算法的改进
        4.2.1 经典反碰撞算法
        4.2.2 本次设计采用的反碰撞算法
    4.3 读卡器接口设计
    4.4 闪存卡读卡器的整合
第5章 总结及技术展望
    5.1 论文设计总结
    5.2 技术展望
致谢
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：4003945