【摘要】：隨著USB的普及和嵌入式技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)對USB的需求不斷增長。在此背景下,本文針對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計了USB設(shè)備協(xié)議棧,并在搭載NXP LPC2478微控制器(ARM7TMDI-S內(nèi)核)的評估板上得到了實現(xiàn)。 本文設(shè)計和實現(xiàn)的USB設(shè)備協(xié)議棧采用的是一種開放的層次結(jié)構(gòu)和模塊結(jié)構(gòu)。協(xié)議棧從下至上由3個層次組成,依次是硬件層、協(xié)議層和應(yīng)用層。硬件層主要負責對USB設(shè)備控制器的硬件進行操作,包括硬件初始化和USB數(shù)據(jù)包的收發(fā)等;協(xié)議層處理USB規(guī)范中定義的與USB設(shè)備相關(guān)的所有操作,包括總線枚舉、地址分配、配置、電源管理和各種請求處理等;應(yīng)用層則為用戶提供了應(yīng)用程序接口,使用戶可以通過這些接口函數(shù)完成實際應(yīng)用。這3個層次通過特殊的層間接口聯(lián)系在一起,形成完整的USB設(shè)備協(xié)議棧軟件構(gòu)架;各層次可以根據(jù)特定的硬件環(huán)境或應(yīng)用環(huán)境而重新實現(xiàn),以提高協(xié)議棧的可移植性;同時協(xié)議棧預留了各類擴展接口,方面用戶擴展功能所用。 為了對協(xié)議棧進行驗證,本文在LPC2478評估板上實現(xiàn)了3個典型的USB類,分別是通訊設(shè)備類(USBCDC)、大容量存儲類(USBMSC)以及測試與測量類(USBTMC)。USBCDC類的實現(xiàn)將設(shè)備模擬成一個USB虛擬串口,使上位機可以通過串口調(diào)試工具與其進行數(shù)據(jù)收發(fā)。USBMSC類實現(xiàn)了一個可移動磁盤,使上位機可以像操作普通U盤一樣對其進行操作。USBTMC類的實現(xiàn)則使得設(shè)備可以與NI的MAX (Measurement Automation Explorer)軟件進行基本通訊。
【圖文】：

7圖 2-2 USB 電纜[20]+和 D-為信號線，，傳送的是差模方式的信號；VBUS和 G電。為了提供可靠的輸入電壓和適當?shù)慕K端阻抗，電纜終端。通過該終端可以識別端口上 USB 設(shè)備的插入或拔速設(shè)備�；蚋�器對設(shè)備提供的電源電壓為 4.75~5.25V，設(shè)備供電模式。

的數(shù)據(jù)通信協(xié)議數(shù)據(jù)通信協(xié)議是 USB 的核心內(nèi)容，也是 USB 協(xié)議中最復雜的 4 種傳輸類型[20][21] [22][23]：控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸和”(Transfer)由若干個“事務(wù)”(Transaction)組成，事務(wù)又由若，包由各“字段”(Field)組成[24]，這一組成關(guān)系如圖 2-3 所
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TP333.2

【參考文獻】

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1 張希英,樊光輝,李傳珍;USB通信技術(shù)[J];北京廣播學院學報(自然科學版);2004年04期

2 周振宇 ,谷海穎;基于USB總線的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2002年02期

3 張禮勇,劉思久;虛擬儀器與USB方式的探討和實踐[J];電子測量與儀器學報;2003年02期

4 姜波,陳英,胡濤,鄒靜;可移植的USB協(xié)議棧實現(xiàn)原理與技術(shù)研究[J];計算機工程與應(yīng)用;2003年28期

5 張涇周,劉璇,戴冠中;基于USB2.0總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];陜西科技大學學報;2005年04期

6 張洪波;江海河;賈先德;;USB OTG技術(shù)在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用[J];微計算機信息;2006年04期

7 黃學雷;陳祖爵;;嵌入式無線局域網(wǎng)設(shè)備的設(shè)計與實現(xiàn)[J];微計算機信息;2006年14期

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1 阮寅;嵌入式下的USB協(xié)議棧設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2006年

2 趙艷華;USB技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用研究[D];中國海洋大學;2006年

3 宋鵬;嵌入式系統(tǒng)中USB接口技術(shù)應(yīng)用研究與開發(fā)[D];揚州大學;2005年

4 姜成航;基于USBTMC協(xié)議的USB接口虛擬儀器的研究[D];大連理工大學;2005年

5 魏來;嵌入式USB應(yīng)用系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];華中科技大學;2004年

本文編號：2625687