通用串行總線（USB）作為一種通用的計算機外設(shè)接口被廣泛使用,隨著云服務(wù)和共享技術(shù)的發(fā)展,本地USB設(shè)備的遠(yuǎn)程化成為一個關(guān)鍵問題。本文提出了一種基于10GE網(wǎng)絡(luò)的高速通用串行總線（USB2.0）HUB,用于將本地USB設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)實時地與遠(yuǎn)程的計算機進行通信。本文在深入理解USB2.0相關(guān)規(guī)范及工作原理的基礎(chǔ)上,使用現(xiàn)場可編程邏輯門陣列（FPGA）并配合USB2.0收發(fā)器,將USB數(shù)據(jù)實時打包及解包到10GE網(wǎng)絡(luò)上傳輸,采用主動響應(yīng)的方式解決因網(wǎng)絡(luò)傳輸帶來的響應(yīng)時間不確定的問題。系統(tǒng)分為Device端和Host端兩個部分,分別用于連接遠(yuǎn)程計算機和本地USB設(shè)備,Device端和Host端之間用10GE網(wǎng)絡(luò)連接,系統(tǒng)兩端分別實現(xiàn)了與USB主機和USB設(shè)備的握手,并主動響應(yīng)主機和設(shè)備。系統(tǒng)將主機和設(shè)備發(fā)送到對端的數(shù)據(jù)進行打包和解包,并通過10GE網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到對端。測試結(jié)果表明,本地USB設(shè)備可以使用該系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程主機之間進行高速的、準(zhǔn)實時的通信,滿足了對實時性要求較高的USB2.0設(shè)備與遠(yuǎn)程計算機之間的連接。 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＵＳＢ２．０設(shè)備功能模塊??２．１．１?ＵＳＢ２．０收發(fā)器宏單元??

？同步傳輸：用于傳輸流媒體、比如音頻等，對可靠性沒有要求，但對數(shù)據(jù)發(fā)??送的間隔有要求。??２．４．１控制傳輸??圖２－４顯示了控制傳輸?shù)囊话氵^程，由圖可以看出，控制傳輸分為兩個過程，??首先是設(shè)置階段，由ＵＳＢ主機發(fā)送ＳＥＴＵＰ令牌和ＤＡＴＡＯ數(shù)據(jù)給ＵＳＢ設(shè)備，??ＵＳＢ設(shè)備通過握手包對ＳＥＴＵＰ令牌和ＤＡＴＡＯ數(shù)據(jù)進行響應(yīng)，應(yīng)該回復(fù)ＡＣＫ來??表示正確收到主機發(fā)送的數(shù)據(jù)和Ｐ１Ｄ，到此完成了設(shè)置階段。在設(shè)置階段之后是??可選的數(shù)據(jù)階段，在數(shù)據(jù)階段，數(shù)據(jù)的傳輸可能是從＇ｂ：機到設(shè)備，也ＫＩ＇能是由設(shè)??備到主機，在一方收到對方發(fā)送的數(shù)據(jù)之后需要回復(fù)握手包表示數(shù)據(jù)被正確地接??收到。??在設(shè)置階段和數(shù)據(jù)階段（如果有的話）之后是狀態(tài)階段，狀態(tài)階段是在和前??一個階段的數(shù)據(jù)相反的方向發(fā)送一個〇字節(jié)的數(shù)據(jù)，比如前一個階段的傳輸方向??是ＩＮ，則狀態(tài)階段需要返回ＯＵＴ再加０字節(jié)的數(shù)據(jù)，如果前一個階段的傳輸方??向是ＯＵＴ，則狀態(tài)階段需要返回ＩＮ再加０字節(jié)的數(shù)據(jù)，狀態(tài)階段的數(shù)據(jù)的ＰＩＤ??都是ＤＡＴＡ１，當(dāng)接收方接收到數(shù)據(jù)之后返回握手包ＡＣＫ，表示狀態(tài)階段的結(jié)朿。??Ｌ?Ｉ?Ｐａｃｋｅｔ?｜丨丨?Ｊ］?麗１「?—??ｘ１ｎｓ１ｎｓ１

?北京郵電大學(xué)Ｔ程碩士學(xué)位論文???圖２－５所示的控制傳輸在設(shè)置階段完成之后沒有數(shù)據(jù)階段，直接由ＵＳＢ設(shè)??備返回０字節(jié)的ＩＮ數(shù)據(jù)包作為狀態(tài)階段，然后ＵＳＢ主機返回ＡＣＫ握手包，完??成了狀態(tài)階段，也完成了一個沒有數(shù)據(jù)階段的控制傳輸過程。??一?｜?Ｐａｃｋｅｔ?叫涵Ｈ?…１?＇…、??ｊ?Ｉ?２４８?Ｉ?ＴＭｌ?０ｘ２Ｄ?｜?０?｜?０?１?０ｘ０８?｜?８?１｜?１３３．３３０?ｎｓ?｜?２００．６６０?ｎｓ?｜?２６．５０１?１１６?９１６?｜??


本文編號：3241899