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51   U盘读写模块设计
摘 要
随着移动USB设备互连的要求越来越强，嵌入式USB主机的应用逐渐成为USB应用领域的研究热点。嵌入式USB系统的研究和开发将更进一步拓宽USB接口技术的应用领域。本文主要论述了采用一种USB的接口芯片SL811HS来设计单片机与U盘的读写接口系统，并重点阐述了利用这一芯片如何识别U盘，以及如何将单片机的数据按协议规定写入U盘，其中的协议包括FAT32文件协议，USB1.1协议和UFI命令协议。在器件选择上，除了采用SL811HS芯片外，其核心芯片采用的是与MCS-51完全兼容的AT89C55。这种模块实现了USB Host在嵌入式系统中的应用，从而使得嵌入式设备能够脱离PC，实现了单片机对U盘的数据存储。
关键词：USB；嵌入式系统；U盘读写；SL811HS

Design of an U-Flash Reading and Writing Mold
ABSTRACT
  How to apply USB to embedded system and realize USB interface has became the hot of  USB research field now. The research and design of embedded USB system will broaden the applied field of USB interface technic.This thesis introduced the Host-Slave controller SL811HS and the application in the embedded system .In the base of introducing the characteristic of this chip, this thesis mainly explained this chip how to identify the flash disk and how to write data to the flash disk according to several protocols. These protocols include FAT32 File System Specification，USB Specification and UFI Mass Storage Class. We adopted the AT89C55 which is compatible with MCS-S 1 products entirely, except the Host controller SL811HS. This kind of solution realized the application of USB host in embedded system without PC, and realized the data storage for the flash disk.
Key words: USB;Embedded System;U-flash reading and writing;SL811HS

目 录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1研究的意义和国内外研究现状 1
1.2本文所做的主要工作 2
1.3本文的创新点 2
第二章 USB总线协议 3
2.1 USB系统组成 3
2.1.1 USB主机(USB HOST) 3
2.1.2 USB设备(USB DEVICE) 3
2.1.3 USB系统层次 3
2.2 USB总线的特点及物理结构 4
2.2.1 USB特点 4
2.2.2 USB总线的拓扑结构 5
2.2.3 USB集线器(USB HUB) 5
2.2.4 USB电气连接特性 6
2.3 USB通讯协议 7
2.3.1 USB通讯协议概念 7
2.3.2 USB的编码方式 8
2.3.3 USB的数据流的基本单元 8
2.3.4 USB传输方式 10
2.4 USB设备的标准描述符和枚举过程 11
2.4.1 USB设备的标准描述符 11
2.4.2 设备的枚举 12
2.5本章小结 12
第三章 嵌入式USB Host硬件模块设计 13
3.1嵌入式系统概述 13
3.2嵌入式USB Host模块的硬件设计 13
3.2.1系统构成 13
3.2.2嵌入式USB主机核心CPU芯片AT89C55 13
3.2.3扩展RAM单元 14
3.3 嵌入式系统USB接口芯片SL811HS 15
3.3.1 SL811HS简介 15
3.3.2 芯片的逻辑框图 15
3.3.3 SL811HS引脚功能 16
3.3.4 SL811HS接口电路设计 17
3.4其它电路设计 18
3.4.1电平转换电路 18
3.4.2串口通讯电路 18
3.4.3 USB设备接口电路 19
3.5 系统总电路图 20
3.6本章小结 20
第四章 系统软件的设计 21
4.1 Mass Storage类协议 21
4.2 单批量Bulk-Only传输协议 21
4.3 UFI命令协议 23
4.4 FAT32文件协议 24
4.5开发平台 25
4.6 程序设计 26
4.6.1主程序流程图 26
4.6.2 USB设备枚举子程序 28
4.6.3 USB基本数据传输子程序 29
4.6.4 主程序设计 30
4.7系统调试 34
4.8本章小结 34
第五章 总结 35
5.1本文总结 35
5.2今后展望 35
致谢 36
参考文献 37