毕业设计-基于arm的u盘设计.doc

【摘要】：USB（Universal Serial Bus,通用串行总线）是计算机一种新型的接口技术，它能够使得计算机与外部设备的链接更加方便与快捷。现在，许多设备都开始应用USB接口来开发，比如键盘.鼠标.移动硬盘.打印机.数码相机等。在实际应用中，也越来越多地开发开始采用USB技术，比如数据收集等，USB的开发设计和应用现已成为现代电子设计的一个非常很要的部分。





【关键词】：D12、USB_HUB、ARM、Mass Storage协议.FAT区.综述









Abstract: USB (Universal Serial Bus, Universal Serial Bus) is a new type of computer interface technology that allows computers to link with external devices more convenient and fast. Now, many devices are beginning to use USB interface to develop, such as the keyboard. Mouse. Mobile hard disk. Mobile hard disk. Printer. Digital cameras. In practice, more and more developers start using USB technology, such as data collection, USB design and application development has become a very modern electronic design is to be part of.


Key words: D12, USB_HUB, ARM, Mass Storage Protocol. FAT area. Summary











目录
1 引言 3
1.1 USB 接口的分析 3
1.2 USB 器件的选择 3
1.3 Mass Storage协议与FAT16文件系统 4
2 系统应用技术的概述 4
2.1 嵌入式系统 4
2.1.1ARM的初步介绍 4
2.2 PDIUSBD12芯片介绍 5
2.2.1PDIUSBD12芯片的性能与特点 5
3 USB系统原理和结构 5
3.1 USB 总线拓扑结 5
3.2.1 USB设备 6
3.2.2 USB HUB 7
3.2.4 设备电源 7
3.2.5 设备的挂起 7
3.3 USB主机 8
3.4 USB设备接口的固件程序设计 8
3.5 USB数据流 10
4 应用的协议 13
4.1 Mass Storage 协议 13
4.2 Bulk－Only传输协议 16
4.3 SCSI指令集 18
5 程序的实现 21
5.1主循环——MAINLOOP.C 21
5.2中断服务程序 21
5.3控制端点处理 22
5.4普通端点处理 23
5.5数据提交函数 24
六 固件调试 25
6.1固件调试 25
6.2 USB器件的检查 25
6.3提供描述符 25
6.4 BULK_ONLY传输协议命令处理 26
6.5 SCSI 命令集 27
6.6 系统调试测试 29
七 总结 32
参考文献 33



1 引言
1.1 USB 接口的分析
USB 是一种价格低廉、体积很小、效率高、速度快和支持热插拔的新型串行通信接口。它能够支持许多个外部设备的同时连接和通信，而且即插即用方便的特点能够使用户可以不重新启动计算机的情况下直接把USB接口的外部设备连接到计算机直接开始通信。
USB设计规范性为计算机与外部设备的通信提供了一个比较完整的解决策略，它与旧式的计算机接口相比较，USB总线特性有下面的特点：
1、它的接口小巧。与旧式的计算机接口相比较，USB的接口有非常明显的体积优势，朝着计算机与外部设备便携化和小型化发展的大趋势。
2、USB是共享式接口。USB接口运用了“菊花链”方式，能够支持许多个外设的连接。经过USB集线器，单个USB主控制器它能偶可以连接最多126个外部设备，它大大提高了计算机的外部设备功能扩展和应用能力。
3、它能够支持即插即用和热插拔。当一个USB外部设备连接到计算机时，系统能够自动监测到该设备，同时加载相应的驱动程序。因此，USB可以自动配置，用户可以不需要其他任何手动配置，当连接设备时不要重新启动计算机；用户也能够随时断开USB设备和计算机的连接，同时并不会损害计算机与外部设备。
4、它能够节省系统资源。系统中给USB主控制器分配一根IRQ线盒几个I/O地址，它再给外部设备分配唯一的一个地址。
5、USB能够支持许多种操作。3种传输速率：低速1.5Mbit/s、全速2Mbit/s、高速80 Mbit/s。同时，4种类型的传输模式：块传输、中断传输、同步传输、控制传输。这样USB就能够满足不同种外部设备的功能需求。
6、USB成本很低。现在，市场上USB的主控与从控芯片的价格都十分便宜，比如USB电缆等也非常的便宜，再加上USB具有很高的性能，使USB成为性价比非常高的计算机接口。
7、USB能够提供电源。当外部设备耗电不大，能够可以考虑用USB接口直接供电的方式，这样十分方便与便携。
8、USB同时拥有的很好的兼容性。
1.2 USB 器件的选择
在对一个USB设备开发之初，首要根据具体情况要求选择适当的USB控制器。现在，市面上供应的USB控制器大体有两种：一种是带USB接口的单片机（MCU），另一种是纯粹的USB接口芯片。
1、 带USB接口的单片机从应用上能够可以分成两大类：
（1）专门应用于底层设计USB控制的单片机
（2）增加了USB接口的普通单片机。
如果USB 接口芯片仅仅处理USB通信，那么必须得有一个外部微处理器来进行数据交换和协议处理。比较有特点的产品有Philips公司的PDIUSBD12(并行接口），NS公司的USBN9603/9604(并行接口）和NetChip公司的NET2888 等。USB接口芯片的主要特点是接口方便、价格便宜、可靠性高，特别是在适合于产品的改型设计方面上（软件只需要增添微处理器的USB中断处理和数据交换程序、PC机的USB接口通信程序，不需要对原有的产品系统结构上作很大的变动，在硬件上只需要对并行总线和中断进行变动）。