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

【文章來源】：北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＵＳＢ２．０設備功能模塊??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，但對數據發(fā)??送的間隔有要求。??２．４．１控制傳輸??圖２－４顯示了控制傳輸的一般過程，由圖可以看出，控制傳輸分為兩個過程，??首先是設置階段，由ＵＳＢ主機發(fā)送ＳＥＴＵＰ令牌和ＤＡＴＡＯ數據給ＵＳＢ設備，??ＵＳＢ設備通過握手包對ＳＥＴＵＰ令牌和ＤＡＴＡＯ數據進行響應，應該回復ＡＣＫ來??表示正確收到主機發(fā)送的數據和Ｐ１Ｄ，到此完成了設置階段。在設置階段之后是??可選的數據階段，在數據階段，數據的傳輸可能是從＇ｂ：機到設備，也ＫＩ＇能是由設??備到主機，在一方收到對方發(fā)送的數據之后需要回復握手包表示數據被正確地接??收到。??在設置階段和數據階段（如果有的話）之后是狀態(tài)階段，狀態(tài)階段是在和前??一個階段的數據相反的方向發(fā)送一個〇字節(jié)的數據，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)的數據，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)的數據，狀態(tài)階段的數據的ＰＩＤ??都是ＤＡＴＡ１，當接收方接收到數據之后返回握手包ＡＣＫ，表示狀態(tài)階段的結朿。??Ｌ?Ｉ?Ｐａｃｋｅｔ?｜丨丨?Ｊ］?麗１「?—??ｘ１ｎｓ１ｎｓ１

?北京郵電大學Ｔ程碩士學位論文???圖２－５所示的控制傳輸在設置階段完成之后沒有數據階段，直接由ＵＳＢ設??備返回０字節(jié)的ＩＮ數據包作為狀態(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據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