發(fā)布時(shí)間：2020-11-05 03:35

　　 USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)是外圍設(shè)備與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接的新型接口總線。自從問世以來，憑借其高速度和高通用性迅速成為個(gè)人計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備相連的標(biāo)準(zhǔn)接口，現(xiàn)在市場上售出的所有PC機(jī)都百分之百支持USB接口，而且很多外設(shè)只推出USB版本�？梢灶A(yù)見，USB的應(yīng)用會越來越廣泛，其傳輸速率和通用性也會越來越高。 固件程序的設(shè)計(jì)是USB設(shè)備開發(fā)過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它直接影響到USB設(shè)備的傳輸速度。本文在深入分析USB2.0協(xié)議、海量存儲類規(guī)范和SCSI指令集的基礎(chǔ)上，提出了一種專門針對U盤應(yīng)用的固件設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)論述了固件實(shí)現(xiàn)過程中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，并給出了固件的調(diào)試過程和測試結(jié)果，證明USB2.0接口控制芯片的固件設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。 由于USB2.0協(xié)議的主／從式模式，固件的整個(gè)流程基于中斷模式實(shí)現(xiàn)。固件程序主要包括三部分：1)初始化單片機(jī)和所有外圍電路；2)中斷服務(wù)程序，完成各個(gè)模塊產(chǎn)生的中斷響應(yīng)；3)任務(wù)處理子模塊，供中斷服務(wù)程序調(diào)用，完成具體的USB設(shè)備操作。在實(shí)現(xiàn)的過程中，主處理程序完成系統(tǒng)的初始化并輪詢中斷，中斷復(fù)位程序調(diào)用底層的任務(wù)處理模塊來完成相應(yīng)的處理。固件負(fù)責(zé)協(xié)議的解析和處理，不干預(yù)數(shù)據(jù)的傳輸，這樣，一方面保證了快速的數(shù)據(jù)傳輸和較好的軟件結(jié)構(gòu)，另一方面簡化了編程和測試。 USB協(xié)議有嚴(yán)格的時(shí)間要求，這就使得程序必須在有效時(shí)間內(nèi)對某些請求或狀態(tài)進(jìn)行處理。因此，在調(diào)試過程中，較多借助串口輸出程序的輸出信息來輔助調(diào)試，定位問題所在。調(diào)試過程分為三步進(jìn)行：首先借助PC調(diào)試軟件(BusHound、R80515仿真器等)將設(shè)備端的USB協(xié)議調(diào)通；然后，用調(diào)試好的USB設(shè)備控制接口來開發(fā)，調(diào)試PC軟件；最后，加上USB設(shè)備端的其它用戶程序，對整個(gè)完整的系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。 通過對調(diào)試過程和性能測試結(jié)果的分析，我們可以看出，固件能夠控制硬件電路快速的完成各種操作，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：TN492;TP334.7
【部分圖文】：

可以通過PC串口設(shè)置端點(diǎn)來觀測MCU內(nèi)部寄存器、內(nèi)部RAM和外部RAM，從而判斷MCU是否得到了正確的結(jié)果，固件是否得到了正確的操作反饋和數(shù)據(jù)。MCU模塊PC的仿真界面如圖5一3所示:圖5一3R80515調(diào)試軟件

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文圖5一ZFPGA搭建的調(diào)試電路板可以通過PC串口設(shè)置端點(diǎn)來觀測MCU內(nèi)部寄存器、內(nèi)部RAM和外部RAM，從而判斷MCU是否得到了正確的結(jié)果，固件是否得到了正確的操作反饋和數(shù)據(jù)。MCU模塊PC的仿真界面如圖5一3所示:圖5一3R80515調(diào)試軟件

第五章USB.20接口控制芯片固件的調(diào)試及測試結(jié)果另外一個(gè)非常重要的軟件是BusHuond，其工作界面如圖5一4所示。圖5一4BusHound軟件工作界面BusHound是Persiotf公司開發(fā)的串行總線協(xié)議分析軟件，可以免費(fèi)下載試用版。BusHound是一個(gè)可以捕捉BUS總線數(shù)據(jù)的軟件，同時(shí)還可以捕捉主機(jī)發(fā)出的各種控制信號的信息，為USB總線的調(diào)試提供一種測試的途徑。5.2USB2.0協(xié)議處理層固件調(diào)試方法USB協(xié)議的調(diào)試主要是對設(shè)備枚舉過程的調(diào)試，下面將對USB協(xié)議調(diào)試過程中的幾個(gè)階段性的步驟分別進(jìn)行詳細(xì)闡述。首先USB芯片應(yīng)能夠正常工作，這個(gè)階段包括初始化MCU的各個(gè)端口、中斷初始化、設(shè)置中斷服務(wù)程序入口地址、初始化MCU的中斷方式為低電平觸發(fā)，這時(shí)PC機(jī)上會出現(xiàn)“未知設(shè)備類型”的USB設(shè)備，USB設(shè)備將等待端點(diǎn)0的中斷到來
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本文編號：2871065