【摘要】：USB（Universal Serial Bus,通用串行總線）是計(jì)算機(jī)一種新型的接口技術(shù)，它能夠使得計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備的鏈接更加方便與快捷?，F(xiàn)在，許多設(shè)備都開始應(yīng)用USB接口來開發(fā)，比如鍵盤.鼠標(biāo).移動(dòng)硬盤.打印機(jī).數(shù)碼相機(jī)等。在實(shí)際應(yīng)用中，也越來越多地開發(fā)開始采用USB技術(shù)，比如數(shù)據(jù)收集等，USB的開發(fā)設(shè)計(jì)和應(yīng)用現(xiàn)已成為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的一個(gè)非常很要的部分。





【關(guān)鍵詞】：D12、USB_HUB、ARM、Mass Storage協(xié)議.FAT區(qū).綜述









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











目錄
1 引言 3
1.1 USB 接口的分析 3
1.2 USB 器件的選擇 3
1.3 Mass Storage協(xié)議與FAT16文件系統(tǒng) 4
2 系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的概述 4
2.1 嵌入式系統(tǒng) 4
2.1.1ARM的初步介紹 4
2.2 PDIUSBD12芯片介紹 5
2.2.1PDIUSBD12芯片的性能與特點(diǎn) 5
3 USB系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu) 5
3.1 USB 總線拓?fù)浣Y(jié) 5
3.2.1 USB設(shè)備 6
3.2.2 USB HUB 7
3.2.4 設(shè)備電源 7
3.2.5 設(shè)備的掛起 7
3.3 USB主機(jī) 8
3.4 USB設(shè)備接口的固件程序設(shè)計(jì) 8
3.5 USB數(shù)據(jù)流 10
4 應(yīng)用的協(xié)議 13
4.1 Mass Storage 協(xié)議 13
4.2 Bulk－Only傳輸協(xié)議 16
4.3 SCSI指令集 18
5 程序的實(shí)現(xiàn) 21
5.1主循環(huán)——MAINLOOP.C 21
5.2中斷服務(wù)程序 21
5.3控制端點(diǎn)處理 22
5.4普通端點(diǎn)處理 23
5.5數(shù)據(jù)提交函數(shù) 24
六 固件調(diào)試 25
6.1固件調(diào)試 25
6.2 USB器件的檢查 25
6.3提供描述符 25
6.4 BULK_ONLY傳輸協(xié)議命令處理 26
6.5 SCSI 命令集 27
6.6 系統(tǒng)調(diào)試測(cè)試 29
七 總結(jié) 32
參考文獻(xiàn) 33



1 引言
1.1 USB 接口的分析
USB 是一種價(jià)格低廉、體積很小、效率高、速度快和支持熱插拔的新型串行通信接口。它能夠支持許多個(gè)外部設(shè)備的同時(shí)連接和通信，而且即插即用方便的特點(diǎn)能夠使用戶可以不重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)的情況下直接把USB接口的外部設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)直接開始通信。
USB設(shè)計(jì)規(guī)范性為計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備的通信提供了一個(gè)比較完整的解決策略，它與舊式的計(jì)算機(jī)接口相比較，USB總線特性有下面的特點(diǎn)：
1、它的接口小巧。與舊式的計(jì)算機(jī)接口相比較，USB的接口有非常明顯的體積優(yōu)勢(shì)，朝著計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備便攜化和小型化發(fā)展的大趨勢(shì)。
2、USB是共享式接口。USB接口運(yùn)用了“菊花鏈”方式，能夠支持許多個(gè)外設(shè)的連接。經(jīng)過USB集線器，單個(gè)USB主控制器它能偶可以連接最多126個(gè)外部設(shè)備，它大大提高了計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備功能擴(kuò)展和應(yīng)用能力。
3、它能夠支持即插即用和熱插拔。當(dāng)一個(gè)USB外部設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)到該設(shè)備，同時(shí)加載相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。因此，USB可以自動(dòng)配置，用戶可以不需要其他任何手動(dòng)配置，當(dāng)連接設(shè)備時(shí)不要重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)；用戶也能夠隨時(shí)斷開USB設(shè)備和計(jì)算機(jī)的連接，同時(shí)并不會(huì)損害計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備。
4、它能夠節(jié)省系統(tǒng)資源。系統(tǒng)中給USB主控制器分配一根IRQ線盒幾個(gè)I/O地址，它再給外部設(shè)備分配唯一的一個(gè)地址。
5、USB能夠支持許多種操作。3種傳輸速率：低速1.5Mbit/s、全速2Mbit/s、高速80 Mbit/s。同時(shí)，4種類型的傳輸模式：塊傳輸、中斷傳輸、同步傳輸、控制傳輸。這樣USB就能夠滿足不同種外部設(shè)備的功能需求。
6、USB成本很低?，F(xiàn)在，市場(chǎng)上USB的主控與從控芯片的價(jià)格都十分便宜，比如USB電纜等也非常的便宜，再加上USB具有很高的性能，使USB成為性價(jià)比非常高的計(jì)算機(jī)接口。
7、USB能夠提供電源。當(dāng)外部設(shè)備耗電不大，能夠可以考慮用USB接口直接供電的方式，這樣十分方便與便攜。
8、USB同時(shí)擁有的很好的兼容性。
1.2 USB 器件的選擇
在對(duì)一個(gè)USB設(shè)備開發(fā)之初，首要根據(jù)具體情況要求選擇適當(dāng)?shù)腢SB控制器?，F(xiàn)在，市面上供應(yīng)的USB控制器大體有兩種：一種是帶USB接口的單片機(jī)（MCU），另一種是純粹的USB接口芯片。
1、 帶USB接口的單片機(jī)從應(yīng)用上能夠可以分成兩大類：
（1）專門應(yīng)用于底層設(shè)計(jì)USB控制的單片機(jī)
（2）增加了USB接口的普通單片機(jī)。
如果USB 接口芯片僅僅處理USB通信，那么必須得有一個(gè)外部微處理器來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和協(xié)議處理。比較有特點(diǎn)的產(chǎn)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接口芯片的主要特點(diǎn)是接口方便、價(jià)格便宜、可靠性高，特別是在適合于產(chǎn)品的改型設(shè)計(jì)方面上（軟件只需要增添微處理器的USB中斷處理和數(shù)據(jù)交換程序、PC機(jī)的USB接口通信程序，不需要對(duì)原有的產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上作很大的變動(dòng)，在硬件上只需要對(duì)并行總線和中斷進(jìn)行變動(dòng)）。