基于μC/OS-Ⅱ内核的USB主机控制器设计与实现
发布时间：2025-02-05 10:31
当前社会随着移动设备的蓬勃发展,USB及其接口技术被越来越多的人们所关注。嵌入式系统是一种将底层硬件、实时操作系统和应用软件相结合的专用计算机系统,在经济社会和人们的日常生活中得到了越来越广泛的应用。因此,基于嵌入式的USB主机控制器的研究开发逐渐提上日程,成为了发展热门之一。 μC/OS-Ⅱ系统作为一种新兴的嵌入式实时操作系统,以其免费公开源码、面向中小型应用、可抢占、多任务以及较好的移植性等突出特点,在各类嵌入式设备中得到广泛应用。鉴于以上特点,将μC/OS-Ⅱ系统作为本课题底层软硬设计和开发的环境。本文的主要目标是:为了解决USB设备之间不能直接通信的问题,本课题研究设计了基于嵌入式μC/OS-Ⅱ内核的USB主机控制器 本文详细介绍了基于ARM内核处理器开发的USB主机控制器。该系统实现了USB核心驱动程序、主机控制器驱动程序以及用户程序,支持Mass Storage设备类协议,并在系统中建立了精简的FAT文件系统,能够用此系统来读取FLASH闪盘中的文件数据,并通过RS-232接口送入PC显示。 本课题使用Samsung公司的S3C44BOX芯片为主MCU,使用...
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 课题研究意义
1.3 课题研究内容
第二章 ΜC/OS-Ⅱ系统的分析与改进
2.1 ΜC/OS-Ⅱ的特点
2.2 ΜC/OS-Ⅱ任务管理及调度
2.2.1 μC/OS-Ⅱ的任务
2.2.2 μC/OS-Ⅱ的任务调度
2.2.3 μC/OS-Ⅱ的实时性分析
2.3 ΜC/OS-Ⅱ中的中断与时钟
2.4 ΜC/OS-Ⅱ任务之间的通信
2.4.1 事件控制块
2.4.2 信号量
2.4.3 邮箱
2.4.4 消息队列
2.5 ΜC/OS-Ⅱ的改进
2.5.1 中断处理的改进
2.5.2 中断调度的改进
2.5.3 系统时钟中断的改进
2.6 本章小结
第三章 ΜC/OS-Ⅱ的移植
3.1 ΜC/OS-Ⅱ的系统结构
3.2 ΜC/OS-Ⅱ移植要求
3.3 移植的实现
3.3.1 与编译器相关的数据类型
3.3.2 与操作系统相关的函数
3.3.3 与处理器相关的函数
3.4 本章小结
第四章 USB 接口协议和工作原理的研究
4.1 USB 接口的历史与特点
4.2 USB 接口协议规范分析
4.2.1 USB 数据流模型
4.2.2 二进制数的序列－域
4.2.3 最基本数据单元－包
4.2.4 数据传输类型
4.2.5 USB 标准设备描述符
4.2.6 数据流模型
4.3 本章小结
第五章 嵌入式USB 主机控制器的硬件设计
5.1 嵌入式USB 主机核心芯片
5.2 系统电源电路设计
5.3 复位及时钟电路
5.4 存储电路设计
5.4.1 FLASH 存储电路
5.4.2 SDRAM 存储电路
5.5 嵌入式USB 主机接口芯片SL811HS 及其外围电路设计
5.5.1 SL811HS 的功能模块及特点
5.5.2 SL811HS 的引脚分布
5.5.3 SL811HS 的时序
5.5.4 SL811HS 的相关寄存器
5.5.5 SL811HS 外围电路设计
5.6 串行接口电路
5.7 JTAG 测试口电路
5.8 键盘、LED 显示电路
5.9 系统实际电路板
5.10 本章小结
第六章 嵌入式USB 主机控制器的实现
6.1 对 SL811HS 的访问与操作
6.1.1 SL811HS 读/写数据
6.1.2 SL811HS 读/写批量数据
6.1.3 SL811HS 的初始化
6.2 USB 描述符的取得
6.3 USB 枚举的实现
6.4 SETUP、IN、OUT 三种事务的实现
6.4.1 传输函数的构建
6.4.2 发送/接收第一个数据包的命令字的定义
6.4.3 启动发送/接受数据包
6.4.4 查询等待
6.4.5 事务握手包信息
6.5 USB 传输功能的实现
6.5.1 实现USB 的控制传输
6.5.2 实现USB 的批量传输
6.6 MASS STORAGE 类协议实现
6.7 FAT 文件系统实现
6.8 系统运行测试
6.8.1 ADT IDE 集成开发环境
6.8.2 运行测试
6.9 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 USB 主机技术展望
参考文献
硕士期间发表论文
附录
致谢
详细摘要
本文编号：4029697
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 课题研究意义
1.3 课题研究内容
第二章 ΜC/OS-Ⅱ系统的分析与改进
2.1 ΜC/OS-Ⅱ的特点
2.2 ΜC/OS-Ⅱ任务管理及调度
2.2.1 μC/OS-Ⅱ的任务
2.2.2 μC/OS-Ⅱ的任务调度
2.2.3 μC/OS-Ⅱ的实时性分析
2.3 ΜC/OS-Ⅱ中的中断与时钟
2.4 ΜC/OS-Ⅱ任务之间的通信
2.4.1 事件控制块
2.4.2 信号量
2.4.3 邮箱
2.4.4 消息队列
2.5 ΜC/OS-Ⅱ的改进
2.5.1 中断处理的改进
2.5.2 中断调度的改进
2.5.3 系统时钟中断的改进
2.6 本章小结
第三章 ΜC/OS-Ⅱ的移植
3.1 ΜC/OS-Ⅱ的系统结构
3.2 ΜC/OS-Ⅱ移植要求
3.3 移植的实现
3.3.1 与编译器相关的数据类型
3.3.2 与操作系统相关的函数
3.3.3 与处理器相关的函数
3.4 本章小结
第四章 USB 接口协议和工作原理的研究
4.1 USB 接口的历史与特点
4.2 USB 接口协议规范分析
4.2.1 USB 数据流模型
4.2.2 二进制数的序列－域
4.2.3 最基本数据单元－包
4.2.4 数据传输类型
4.2.5 USB 标准设备描述符
4.2.6 数据流模型
4.3 本章小结
第五章 嵌入式USB 主机控制器的硬件设计
5.1 嵌入式USB 主机核心芯片
5.2 系统电源电路设计
5.3 复位及时钟电路
5.4 存储电路设计
5.4.1 FLASH 存储电路
5.4.2 SDRAM 存储电路
5.5 嵌入式USB 主机接口芯片SL811HS 及其外围电路设计
5.5.1 SL811HS 的功能模块及特点
5.5.2 SL811HS 的引脚分布
5.5.3 SL811HS 的时序
5.5.4 SL811HS 的相关寄存器
5.5.5 SL811HS 外围电路设计
5.6 串行接口电路
5.7 JTAG 测试口电路
5.8 键盘、LED 显示电路
5.9 系统实际电路板
5.10 本章小结
第六章 嵌入式USB 主机控制器的实现
6.1 对 SL811HS 的访问与操作
6.1.1 SL811HS 读/写数据
6.1.2 SL811HS 读/写批量数据
6.1.3 SL811HS 的初始化
6.2 USB 描述符的取得
6.3 USB 枚举的实现
6.4 SETUP、IN、OUT 三种事务的实现
6.4.1 传输函数的构建
6.4.2 发送/接收第一个数据包的命令字的定义
6.4.3 启动发送/接受数据包
6.4.4 查询等待
6.4.5 事务握手包信息
6.5 USB 传输功能的实现
6.5.1 实现USB 的控制传输
6.5.2 实现USB 的批量传输
6.6 MASS STORAGE 类协议实现
6.7 FAT 文件系统实现
6.8 系统运行测试
6.8.1 ADT IDE 集成开发环境
6.8.2 运行测试
6.9 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 USB 主机技术展望
参考文献
硕士期间发表论文
附录
致谢
详细摘要
本文编号：4029697
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