目 录 前言 2 第1章 本课题设计概述 3 第1.1节 USB系统概述 3 第1.2节 USB的开发类型及流程 3 第1.3节 本课题的任务和意义 4 第2章 USB接口系统分析 5 第2.1节 USB总线结构 5 第2.2节 USB事务概述 6 第2.3节 USB事务处理 7 第2.4节 USB数据传输类型 7 第3章 USB接口系统硬件设计 11 第3.1节 USB芯片——PDIUSBD12简介 11 第3.2节 USB设备开发流程介绍 13 第3.3节 SPCE061A单片机与USB接口 15 第4章 USB接口系统软件设计 21 第4.1节 USB接口应用实例 21 第4.2节 USB接口系统分析 21 第5章 USB接口系统测试 26 第5.1节 USB接口系统实例的验证过程 26 结论 34 参考文献 35 致谢 36 附录 37 附录1:USB接口模组实物照片 37 附录2:部分源程序 37 【摘要】:通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)作为一种应用在PC领域的新型接口技术,是一种简单的计算机外围接口标准,具有便捷易用、扩展方便等优点。1998年后,随着微软在Windows98中内置了对USB接口的支持模块,目前已成为计算机必备的一个接口。它非常适合作为主机和各种外设之间的通信接口,从而实现主机和多台外部硬件设备间简单、快速、可靠的链接和通信。目前,很多设备都开始采用USB接口来实现,比如鼠标、键盘、移动硬盘、打印机等。在实际设计工作中,也越来越多地采用USB技术,比如数据采集等,USB的设计与应用已成为现代电子设计的一个很重要的部分。本文主要分析了USB总线的功能特点、软硬件结构及其数据传输流程,并简要说明了USB接口的应用设计。 【关键词】:通用串行总线(USB);接口;外设;数据传输 前言 Universal Serial Bus(USB)是由Compaq、IBM、Intel、Microsoft等七家公司于1995年所研发与规范出来的,随着近几年的推广与应用,USB已经成为个人计算机的标准的外设接口,并将逐步取代所有的各种传统外围接口,如串行端口、并行端口以及游戏接口等。USB是用于将适用USB的外围设备连接到主机的外部总线结构,其主要是用在中速和低速的外设。 USB是通过PCI总线和PC的内部系统数据线连接,实现数据的传输,它能连接PC与电话,提供可以广泛应用于PC到电话的互连的普遍性的链接,还提供真正的Plug-and-Play。USB同时又是一种通信协议,它支持主系统(host)和USB的外围设备(device)之间的数据传输,提供双向、低成本、低速到中速(USB2.0可达480Mb/s)的通用外设总线,适用于连接各种各样的外设,并且易于扩展。 相对于传统外围接口,USB具有诸多特性和优点:为所有的USB外设提供了单一的、易于使用的标准的链接类型,简化了USB外设的设计,实现了单一的数据通用接口;整个USB系统只有一个端口和一个中断,节省了系统资源;它统一了各种接口设备的连接头、即插即拔特性,具有12Mbps的标准传输速率及更高的传输速率,最多可连接127个设备;可由USB电缆供电而不需要附加电源,具有电源管理功能,在设备供电方面提供了灵活性。正因为USB有着如此美好的应用前景,所以吸引了越来越多的人力和物力纷至沓来。如今许多传统的外设接口已经转向USB接口,而传统的串口将随即被淘汰,因此在新开发的设备中使用USB接口将符合时代潮流,将使产品的生命力更强而不至于很快被淘汰。 所以单从USB外设接口的研究开发方面来考虑,应该从USB设备和主机系统的通信协议入手,熟悉两者之间的数据传输模式,并分析USB外设控制器的实现方案。本文我们将三个部分,根据USB设备进行通讯的步骤着手USB设备驱动程序的设计,最终目的是使USB设备与PC主机之间能建立链路,进行基本的传输数据,也为以后进一步的研究做一个美好的开端! |