USB是通用串行總線(Universal Serial Bus)的縮寫,它最初是由微軟和英特爾公司倡導(dǎo)發(fā)起,其最大的特點(diǎn)是支持熱插拔(Hot plug)和即插即用(Plug and Play)。當(dāng)設(shè)備插入時(shí),主機(jī)自動(dòng)枚舉(enumerate)此設(shè)備并加載所需的驅(qū)動(dòng)程序,即可和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,因此,它的使用遠(yuǎn)比PCI和PS/2總線方便。USB的出現(xiàn)主要也是為了簡(jiǎn)化個(gè)人計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備的連接,增加易用性。USB的即插即用PnP(Plug and Play)的特性將使計(jì)算機(jī)變得更易用、更大眾化。USB還具有很多優(yōu)點(diǎn),例如容易使用、方便攜帶、傳輸速度快、可擴(kuò)展性強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、價(jià)格便宜等等。只要是能和計(jì)算機(jī)相連的設(shè)備,就基本上可以通過USB來實(shí)現(xiàn),由此,足見USB功能的強(qiáng)大,研究USB設(shè)備的相關(guān)設(shè)計(jì)有著十分重要的意義。 本文實(shí)現(xiàn)了利用單片機(jī)STC11F32XE和USB驅(qū)動(dòng)芯片PDIUSBD12來組成設(shè)計(jì)USB設(shè)備所需要的主要硬件電路,利用該系統(tǒng)電路研究并設(shè)計(jì)了多媒體USB鍵盤、USB MIDI設(shè)備和自定義的USB存儲(chǔ)設(shè)備這三個(gè)具體的USB設(shè)備,給出了USB設(shè)備設(shè)計(jì)的具體方法和流程。對(duì)于硬件的設(shè)計(jì),需要掌握相關(guān)外圍電路的設(shè)計(jì)方法,包括單片機(jī)和USB驅(qū)動(dòng)芯片PDIUSBD12的電路設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中把重點(diǎn)放在了電路的穩(wěn)定性和可靠性上。在軟件的設(shè)計(jì)過程中需要深入研究USB相關(guān)協(xié)議和USB設(shè)備固件的開發(fā),給出了USB設(shè)備的固件設(shè)計(jì)方法及流程。對(duì)于自定義的USB存儲(chǔ)設(shè)備,不可避免地要開發(fā)自己的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。因此,必須深入研究基于WDM型的USB驅(qū)動(dòng)的開發(fā)方法和技巧。該驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)主要是利用VC++6.0、Driver Studio和DDK來實(shí)現(xiàn)的,給出了驅(qū)動(dòng)框架創(chuàng)建的步驟和基于此框架的驅(qū)動(dòng)程序的主要函數(shù)的實(shí)現(xiàn)。另外,為了實(shí)際的應(yīng)用和調(diào)試的方便,進(jìn)一步研究并設(shè)計(jì)了適合自己設(shè)備的上位機(jī)應(yīng)用程序。 本系統(tǒng)成功地實(shí)現(xiàn)了多媒體USB鍵盤、USB MIDI設(shè)備和自定義的USB存儲(chǔ)設(shè)備。通過實(shí)際的測(cè)試,各個(gè)設(shè)備工作穩(wěn)定可靠,抗干擾能力強(qiáng)。自定義USB設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序和上位機(jī)應(yīng)用程序運(yùn)行穩(wěn)定可靠、應(yīng)用性強(qiáng),完全可以應(yīng)用到實(shí)際的相關(guān)項(xiàng)目的開發(fā)過程中。這幾個(gè)USB設(shè)備的成功實(shí)現(xiàn)為其他USB相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)也提供了十分有價(jià)值的參考。
【學(xué)位單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TP334.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2812122