指纹采集系统中usb接口的设计.doc
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指纹采集系统中usb接口的设计,毕业论文(设计)指纹采集系统中usb接口的设计27页共计14184字摘要：作为一种pc机与外围设备间的高速通信接口 ，usb具有许多突出的优点：连接灵活，无需定位及运行安装程序，无需连接外设时关机及重启系统，实现真正的即插即用；速度快，usb协议支持12mb／s；不占用系统硬件资源，不存在硬件冲突问题，自动检测和配置外...
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毕业论文(设计)指纹采集系统中USB接口的设计
27页共计14184字
摘要：作为一种PC机与外围设备间的高速通信接口 ，USB具有许多突出的优点：连接灵活，无需定位及运行安装程序，无需连接外设时关机及重启系统，实现真正的即插即用；速度快，USB协议支持12Mb／S；不占用系统硬件资源，不存在硬件冲突问题，自动检测和配置外围设备。本论文在介绍了USB1.1协议规范的基础上 ,详细地论述了指纹采集系统中USB接口的硬件电路设计、固件程序编写和驱动程序的过程。
ABSTRACT
As an interface of the PC, USB has many excellent characteristics: connect conveniently, not need locate and install program, not need shut down and restart PC when plugged in; real plug and play; high speed (USB 1.1 protocol has 12Mb/s speed); not need hardware resource, no hardware conflict, auto test and configure. The process of the hardware circuit design, the firmware program and driver develop of the fingerprint recognition system is described in detail based on the USB 1.1 protocol in the paper.
Key word：Fingerprint recognition; USB1.1 protocol; firmware; program;
目 录
一、简介 2
1.1 指纹采集 2
1.2 USB数据传输 2
1.3 课题的目的 3
二、USB规范和协议 4
2.1 USB物理接口和电平特性 4
2.1.1 USB物理接口 4
2.1.2 USB电平特性 4
2.2 系统结构 5
2.2.1 USB互连 5
2.2.2 USB设备 5
2.2.3 USB主机 7
2.2.4 USB系统拓扑结构 8
2.3 USB传输类型 8
2.4 USB协议 9
2.5 USB总线枚举 11
三、指纹采集系统中USB接口的硬件设计 11
3.1 系统硬件设计方案 11
3.1.1 芯片选择 11
3.1.2 系统结构 12
3.2 USB主控芯片－AN2131QC 13
3.2.1 AN2131QC结构框图 13
3.2.2 AN2131QC微处理器 13
3.2.3 AN2131QC端点 14
3.2.4 AN2131QC枚举与重枚举 15
3.3 辅助硬件电路设计 16
3.3.1 电压调整模块电路设计 16
3.3.2 I2C总线的EEPROM电路 17
3.3.3 串口电路(调试接口电路) 18
四、USB接口的软件设计 18
4.1 AN2131QC固件程序设计 18
4.1.1 主程序 18
4.1.2 枚举子程序 19
4.1.3 USB传输子程序 21
4.2 驱动程序 23
五、结束语 25
致谢 26
参考文献： 26
ABSTRACT 27
关键字：指纹识别，USB1.1协议，固件，程序
参考文献：
［１］ 许永和.《8051单片机USB接口程序设计（上）、（下）》.北京航空航天大学出版社.2004。
［２］ 张 弘.《USB接口设计》. 西安电子科技大学出版社.2002。
［３］ 周立功.《USB固件编程与驱动开发》. 北京航空航天大学出版社.2003。
［４］ 张念淮 江 浩.《USB总线接口开发指南》. 国防工业出版社.2001。
［５］ 许永和.《EZ-USB FX系列单片机USB外围设备设计与应用》. 北京航空航天大学出版社.2002。
［６］ 周建华 严新民 杨淑雯.《AN2131QC与TMS320F206在便携式数据采集卡上的应用》. 深圳大学学报.2002年第1期。
［７］ 咚雨兵 张其善.《USB型指纹采集仪的设计与实现》.光电技术应用.2004年第1期。
［８］ 王顺珍.《EZ-USB及其在图像采集方面的应用》.计算机测量与控制.2003年第11期。
［９］ 陈升来 郭立红 谭振江.《Win2000下USB数据采集系统驱动程序开发》. 吉林大学学报. 2003年第2期。
［１０］ 张 龙.《ISA数据采集卡的WDM驱动程序实现》. 电子技术应用.2001年第11期。
［１１］ Ommi vision company.《OV7620 Product Specifications-Rev.0.9》.1999。
［１２］ www.Cypress.com.《Cypress Semiconductor EZ－USB technical reference manual》。
27页共计14184字
摘要：作为一种PC机与外围设备间的高速通信接口 ，USB具有许多突出的优点：连接灵活，无需定位及运行安装程序，无需连接外设时关机及重启系统，实现真正的即插即用；速度快，USB协议支持12Mb／S；不占用系统硬件资源，不存在硬件冲突问题，自动检测和配置外围设备。本论文在介绍了USB1.1协议规范的基础上 ,详细地论述了指纹采集系统中USB接口的硬件电路设计、固件程序编写和驱动程序的过程。
ABSTRACT
As an interface of the PC, USB has many excellent characteristics: connect conveniently, not need locate and install program, not need shut down and restart PC when plugged in; real plug and play; high speed (USB 1.1 protocol has 12Mb/s speed); not need hardware resource, no hardware conflict, auto test and configure. The process of the hardware circuit design, the firmware program and driver develop of the fingerprint recognition system is described in detail based on the USB 1.1 protocol in the paper.
Key word：Fingerprint recognition; USB1.1 protocol; firmware; program;
目 录
一、简介 2
1.1 指纹采集 2
1.2 USB数据传输 2
1.3 课题的目的 3
二、USB规范和协议 4
2.1 USB物理接口和电平特性 4
2.1.1 USB物理接口 4
2.1.2 USB电平特性 4
2.2 系统结构 5
2.2.1 USB互连 5
2.2.2 USB设备 5
2.2.3 USB主机 7
2.2.4 USB系统拓扑结构 8
2.3 USB传输类型 8
2.4 USB协议 9
2.5 USB总线枚举 11
三、指纹采集系统中USB接口的硬件设计 11
3.1 系统硬件设计方案 11
3.1.1 芯片选择 11
3.1.2 系统结构 12
3.2 USB主控芯片－AN2131QC 13
3.2.1 AN2131QC结构框图 13
3.2.2 AN2131QC微处理器 13
3.2.3 AN2131QC端点 14
3.2.4 AN2131QC枚举与重枚举 15
3.3 辅助硬件电路设计 16
3.3.1 电压调整模块电路设计 16
3.3.2 I2C总线的EEPROM电路 17
3.3.3 串口电路(调试接口电路) 18
四、USB接口的软件设计 18
4.1 AN2131QC固件程序设计 18
4.1.1 主程序 18
4.1.2 枚举子程序 19
4.1.3 USB传输子程序 21
4.2 驱动程序 23
五、结束语 25
致谢 26
参考文献： 26
ABSTRACT 27
关键字：指纹识别，USB1.1协议，固件，程序
参考文献：
［１］ 许永和.《8051单片机USB接口程序设计（上）、（下）》.北京航空航天大学出版社.2004。
［２］ 张 弘.《USB接口设计》. 西安电子科技大学出版社.2002。
［３］ 周立功.《USB固件编程与驱动开发》. 北京航空航天大学出版社.2003。
［４］ 张念淮 江 浩.《USB总线接口开发指南》. 国防工业出版社.2001。
［５］ 许永和.《EZ-USB FX系列单片机USB外围设备设计与应用》. 北京航空航天大学出版社.2002。
［６］ 周建华 严新民 杨淑雯.《AN2131QC与TMS320F206在便携式数据采集卡上的应用》. 深圳大学学报.2002年第1期。
［７］ 咚雨兵 张其善.《USB型指纹采集仪的设计与实现》.光电技术应用.2004年第1期。
［８］ 王顺珍.《EZ-USB及其在图像采集方面的应用》.计算机测量与控制.2003年第11期。
［９］ 陈升来 郭立红 谭振江.《Win2000下USB数据采集系统驱动程序开发》. 吉林大学学报. 2003年第2期。
［１０］ 张 龙.《ISA数据采集卡的WDM驱动程序实现》. 电子技术应用.2001年第11期。
［１１］ Ommi vision company.《OV7620 Product Specifications-Rev.0.9》.1999。
［１２］ www.Cypress.com.《Cypress Semiconductor EZ－USB technical reference manual》。
