嵌入式USB主機系統(tǒng)研究與應用設(shè)計
發(fā)布時間:2020-06-23 03:31
【摘要】: 從USB問世,到協(xié)議規(guī)范2.0版本,USB在不斷自我完善,并走向成熟。從普通計算機用戶,計算機工程師,到硬件芯片生產(chǎn)廠商,都已經(jīng)完全認可了USB。但是,隨著USB應用領(lǐng)域的逐漸擴大,人們對于USB的期望也越來越高,希望USB能應用在各種計算機領(lǐng)域中,尤其是在移動數(shù)據(jù)領(lǐng)域中,使得USB能應用在沒有PC的領(lǐng)域中,實現(xiàn)USB系統(tǒng)嵌入化。USB系統(tǒng)以主機為核心,幾乎所有的USB總線活動都由主機發(fā)起,所以USB主機的開發(fā)是實現(xiàn)嵌入化的關(guān)鍵。課題正是基于此目的而開展的。 本論文以地震測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為背景,致力于嵌入式USB主機系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。一個重要思路就是將USB主機系統(tǒng)作為一個模塊嵌入到其它的應用系統(tǒng)中,以取代的傳統(tǒng)的串口和并口,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的移動存儲。系統(tǒng)設(shè)計注重其移植性,使之能方便地集成到其它系統(tǒng)中。 論文整體上分為三大部分。文章首先討論了USB系統(tǒng)的工作原理,介紹其系統(tǒng)基本架構(gòu)和通信協(xié)議,分析USB數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如域、包、事務和傳輸?shù)。了解USB的基礎(chǔ)知識后,文章第二部分是嵌入式USB主機系統(tǒng)的總體設(shè)計,設(shè)計方案基于USB主機系統(tǒng)的模型和實際應用中的考慮要素。文章的第三部分是主體,詳細地說明了基于單片機C8051F021和USB主機控制芯片SL811HS的USB主機系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。 本文為其他USB技術(shù)的開發(fā)提供了設(shè)計參考,為USB總線的深入學習打下了良好的基礎(chǔ)。
【學位授予單位】:華中科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:TP274.2;TP336
【圖文】:
測量數(shù)據(jù)采集基站”,F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集基站子系統(tǒng)實時地對所在地點的地震信息進行采集轉(zhuǎn)換,按一定的方式可靠地傳輸至遠程監(jiān)控中心站臺,并且為了防止數(shù)據(jù)的缺失,在采集現(xiàn)場要進行有關(guān)數(shù)據(jù)的收集存儲。數(shù)據(jù)采集基站結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。圖1-1 數(shù)據(jù)采集基站結(jié)構(gòu)圖1.1.1 問題的提出現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集基站子系統(tǒng)一般安裝在野外,可將多個采集基站分布于各個不同地點,用于收集不同地點的地震測量數(shù)據(jù)。而且基站要便于移動,這樣可以靈活選擇合適的地點進行數(shù)據(jù)采集。野外數(shù)據(jù)采集對數(shù)據(jù)存儲提出了以下三點要求。一是低功耗要求。地震測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作的時間一般較長。在野外沒有持續(xù)的電源供電,一般是用的是蓄電池作為工作電源。因此,低功耗是整個系統(tǒng)的一個重要的工作要求。再是體積要小,要便攜化,能實現(xiàn)移動存儲。地震測量的地理位置不定,沒有固定的觀測站。所以要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要簡單,體積要小。這樣便于移動觀測。另外為了方便數(shù)據(jù)的處理,移動存儲也是一個不可缺少的功能。把采集的數(shù)據(jù)存儲在移動存儲介質(zhì)上,如果現(xiàn)場條件允許,則可以對數(shù)據(jù)作現(xiàn)場分析。否則可以拿回分析。
圖 2-1 USB 物理總線的拓撲,設(shè)備通過Hub連到主機上。但在邏輯上,主機像它們是直接被連到主機上一樣。這個邏輯關(guān)系就是圖2-1中的結(jié)構(gòu)。Hub也是邏輯設(shè)備,但在圖然USB系統(tǒng)中的工作都是從邏輯角度來看待的,,在處理Hub被移去的情況時,當一個Hub被移起被移去,這是由其物理結(jié)構(gòu)決定的[5]。
本文編號:2726729
【學位授予單位】:華中科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:TP274.2;TP336
【圖文】:
測量數(shù)據(jù)采集基站”,F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集基站子系統(tǒng)實時地對所在地點的地震信息進行采集轉(zhuǎn)換,按一定的方式可靠地傳輸至遠程監(jiān)控中心站臺,并且為了防止數(shù)據(jù)的缺失,在采集現(xiàn)場要進行有關(guān)數(shù)據(jù)的收集存儲。數(shù)據(jù)采集基站結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。圖1-1 數(shù)據(jù)采集基站結(jié)構(gòu)圖1.1.1 問題的提出現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集基站子系統(tǒng)一般安裝在野外,可將多個采集基站分布于各個不同地點,用于收集不同地點的地震測量數(shù)據(jù)。而且基站要便于移動,這樣可以靈活選擇合適的地點進行數(shù)據(jù)采集。野外數(shù)據(jù)采集對數(shù)據(jù)存儲提出了以下三點要求。一是低功耗要求。地震測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作的時間一般較長。在野外沒有持續(xù)的電源供電,一般是用的是蓄電池作為工作電源。因此,低功耗是整個系統(tǒng)的一個重要的工作要求。再是體積要小,要便攜化,能實現(xiàn)移動存儲。地震測量的地理位置不定,沒有固定的觀測站。所以要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要簡單,體積要小。這樣便于移動觀測。另外為了方便數(shù)據(jù)的處理,移動存儲也是一個不可缺少的功能。把采集的數(shù)據(jù)存儲在移動存儲介質(zhì)上,如果現(xiàn)場條件允許,則可以對數(shù)據(jù)作現(xiàn)場分析。否則可以拿回分析。
圖 2-1 USB 物理總線的拓撲,設(shè)備通過Hub連到主機上。但在邏輯上,主機像它們是直接被連到主機上一樣。這個邏輯關(guān)系就是圖2-1中的結(jié)構(gòu)。Hub也是邏輯設(shè)備,但在圖然USB系統(tǒng)中的工作都是從邏輯角度來看待的,,在處理Hub被移去的情況時,當一個Hub被移起被移去,這是由其物理結(jié)構(gòu)決定的[5]。
【引證文獻】
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1 程棟柏;基于可信Kylin的局域網(wǎng)內(nèi)USB存儲設(shè)備集中訪問控制技術(shù)研究[D];國防科學技術(shù)大學;2010年
2 董楊生;USB主機在嵌入式系統(tǒng)中的應用[D];南京理工大學;2008年
3 趙遠;基于安全終端的U盤用戶訪問控制技術(shù)研究[D];南京理工大學;2009年
4 張德旭;基于ARM的嵌入式USB主機系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱理工大學;2009年
5 袁春;TB-1型無線電遙控指令模擬發(fā)射機研制[D];南京航空航天大學;2009年
6 張良;基于USB主機技術(shù)的機車故障數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲技術(shù)研究[D];北京交通大學;2010年
7 王葉南;基于AHB接口的USB2.0 OTG IP核驗證[D];電子科技大學;2010年
本文編號:2726729
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