【摘要】： USB是目前應(yīng)用非常廣泛的一種總線接口，具有傳輸速度快、支持熱插拔、支持總線供電、易于擴(kuò)展，使用方便靈活等特點。與其它通信接口比較，USB接口的最大特點是易于使用，這也是USB的主要設(shè)計目標(biāo)。隨著移動電話、數(shù)碼相機(jī)等便攜式產(chǎn)品的風(fēng)靡，人們對于USB的期望也越來越高，USB OTG技術(shù)應(yīng)運而生。OTG做為USB2.0的補(bǔ)充協(xié)議，旨在使USB接口兼具USB主機(jī)和從機(jī)的功能，實現(xiàn)兩個不同的外設(shè)間點對點的通信，從而一定程度上擺脫USB接口通信離不開PC機(jī)的束縛。 本文針對這一需求，對USB OTG嵌入式技術(shù)進(jìn)行開發(fā)研究，，以實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床(CNC)的USB OTG功能，使CNC能擔(dān)任USB主機(jī)角色也能擔(dān)任USB從機(jī)角色。CNC做為主機(jī)時，應(yīng)用大容量存儲類協(xié)議以及SCSI協(xié)議將CNC的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿佑脖P中，并按照FAT文件格式存儲，以便于計算機(jī)讀取和識別；做為從機(jī)時，計算機(jī)可以通過USB接口識別CNC，并對其進(jìn)行相關(guān)的控制和操作。 本文基于MCU+USB接口芯片的思路，研究ARM嵌入式系統(tǒng)和USB OTG技術(shù)的開發(fā)，提出了一套基于ARM處理器和PHILIP的USB控制芯片ISP1362來實現(xiàn)USB Host、USB Device、主從機(jī)切換、數(shù)據(jù)傳輸和存儲的一整套USB OTG系統(tǒng)設(shè)計方案。系統(tǒng)采用SamSung公司的32位高性能ARM處理器S3C44BOX進(jìn)行控制，將先進(jìn)的ARM技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的處理能力，實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。硬件電路采用的ISP1362是一款符合OTG標(biāo)準(zhǔn)的USB2.0主機(jī)和外設(shè)控制接口芯片，可以扮演USB主機(jī)和USB外圍設(shè)備的角色。在ARM和ISP1362構(gòu)建的硬件平臺基礎(chǔ)上，研究了USB OTG協(xié)議、SCSI協(xié)議、Mass Storage Class協(xié)議和FAT文件系統(tǒng)協(xié)議，并根據(jù)USB相關(guān)協(xié)議規(guī)劃主機(jī)端和設(shè)備端驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)，完成主機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計，ISP1362的設(shè)備配置，設(shè)備端固件設(shè)計和PC端的驅(qū)動程序設(shè)計與開發(fā)，實現(xiàn)CNC通過USB口與計算機(jī)和移動存儲硬盤之間的通信。
【圖文】：

握手來應(yīng)答。如果收到數(shù)據(jù)時主機(jī)檢測到錯誤，它不返回握手包給功能部件。在批量傳輸中，一般每次要傳送很多數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包的同步經(jīng)數(shù)據(jù)“時序切換位”和“D川隊0/D川隊1”PID的使用而達(dá)到。其切換同步機(jī)制如圖2一3。批處珊寫匕霖豁{碳票』工)A.rAI批處理戈姆 IIIN(1)))二[蕓蕊目·誰‘然舉樸{O人T人C護(hù)I圖2一3讀、寫同步主機(jī)總是通過配置來初始化總線傳送的第一個事務(wù)為“D閏叭�！盤D。第二的事務(wù)使用“D月叭1”PID，并且剩余的后繼數(shù)據(jù)傳送輪流切換。數(shù)據(jù)包發(fā)送器根據(jù)ACK接收情況來切換，而接收器根據(jù)數(shù)據(jù)包接收和驗收情況切換。(3)同步傳輸在主機(jī)與設(shè)備之間的周期性的、連續(xù)的通信，用于傳送與時間相關(guān)的信息。同步傳輸僅適用于全速/高速設(shè)備，最大有效負(fù)荷可為 1023個字節(jié)。同步傳輸?shù)摹癐N”事務(wù)或“OUT”事務(wù)有標(biāo)記和數(shù)據(jù)包，而沒有握手包。主機(jī)發(fā)出輸入或輸出標(biāo)記后，就是端口(輸入)或主機(jī)(輸出)傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)階段。同步傳輸無須“握手”和“重傳”。其組成結(jié)構(gòu)如圖

械﨑舫盯圈翻主機(jī)〔〕功能邢件、圖2一5中斷傳輸中事務(wù)的包結(jié)構(gòu)中斷傳輸?shù)摹癐N”事務(wù)或“OUT”事務(wù)的包構(gòu)成如圖2一5。當(dāng)功能部件收到“輸入標(biāo)記”，便可返回“數(shù)據(jù)”，“NAK”或“STALL”。如果端口沒有新的中斷信息(即沒有等待處理的中斷)可供返回，功能部件在數(shù)據(jù)階段里返回“NAK”握手。如果中斷端口的“停止特征”被設(shè)置了，功能部件將返回“STALL”握手。如果有中斷在等待處理，功能部件就像數(shù)據(jù)包那樣返回中斷信息。作為對數(shù)據(jù)包接收的反應(yīng)，主機(jī)如果無錯誤地接收到數(shù)據(jù)，則發(fā)出ACK握手，或者如果數(shù)據(jù)包損壞則不返回握手。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TP334.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2609700