基于SL811的嵌入式USB主机设计

基于SL811的嵌入式USB主机设计

一、基于SL811的嵌入式USB主机设计(论文文献综述)

彭志高[1](2012)在《基于SL811HST的嵌入式USBHOST模块的设计》文中指出随着计算机技术的发展,对一主机为中心的计算机软件的复杂性、拓扑结构以及相对嵌入式系统的功率要求较高,而同时对降低了主机对电力的需求。本文着重采用理论分析与的方法提出了对Host系统的改进:以最优的性价比,将USB Host系统建立在资源稀缺和无操作系统的嵌入式系统中。对改进后的系统进行测试,结果可以发现,改进后的系统性能克服了传统Host系统的缺点,满足现在广大用户的需求。基于理论基础,可以独立于操作系统而实现嵌入式USB主机应用程序,USB及其所支持的设备类协议,所采用的相关的传输协议的复杂性,对于计算机存储器、运算速度等有比较高的要求,建立嵌入式USB Host系统的关键是,如何更好的解决单片机的有限资源与支持复杂USB协议之间的矛盾。要实现基于单片机嵌入式USB Host系统的开发,存在一些技术难点:特定的应用需求如何通过单片机本身的有限的资源处理,特定USB设备的信息如何利用裁剪USB协议处理, USB Host系统功能如何实现等。目前主要有两种方案解决这个问题:一是内部集成USB内核的MCU:控制模块并将其作为芯片上外设部分的MCU微控制器,其包括一个集成的USB物理层,基本不需要任何外部元器件。不足之处是所采用的MCU芯片必须是特定的,从而限制了其应用功能的实现,不能满足对应用广泛的嵌入式系统设计的需求,并且需要专门的开发工具,开发费用高。二是32位MCU+RTOS。因为高性能处理器/微控制器在这种情况下可以完成许多繁琐的功能,包括USB主机功能。处理器/微控制器性能越高,其价格也越高,而且对其的开发需要较长的时间, RTOS开发平台比较贵,一般企业难以实现,发展技术门槛高,实现难度比较大。本课题提出了一种全新方案,解决了上述两种方案的不足之处。我们可以直接使用MCU+USB主控芯片,前者可对后者进行驱动,而且可直接完成对Mass Storage类USB设备的访问。该方案的优点在于使用了8位的MCU,从而简化了硬件电路、减少了外围器件、降低了系统成本。通过执行虚拟软件模块,CPU可直接驱动普通的I/O口来实现硬件外设功能。

马世杰[2](2011)在《嵌入式系统中USB主机控制器的实现》文中提出详细介绍了一种基于ARM7内核处理器开发的USB主机系统。实现读取一个U盘的数据并写入另一个U盘的功能。系统硬件方案设计具有成本低、功耗小、速度快等特点。在软件上,系统完成了USB主机控制器驱动程序、核心驱动程序以及用户软件的设计,可很好地完成设备的枚举、配置等功能;系统支持Mass Storage类协议,并建立了精简的FAT文件系统,可以完成U盘上文件的读取,使USB应用脱离个人电脑具有普遍意义。论文就USB主机系统作了总结和分析,并对嵌入式USB主机的发展前景作了展望。

夏新亚,马晓勇[3](2011)在《主动、从动USB接口的实现》文中进行了进一步梳理基于Cypress公司的USB主/从控制芯片SL811HS,开发了符合USB1.1协议的主动、从动USB接口模块。该模块工作在主动模式时,可以对U盘进行读、写等操作;工作在从动模式时,可以与PC机通信。本文详细介绍了主动、从动USB接口的开发过程以及两者在硬件设计、软件编程上的区别。

闵浩[4](2011)在《基于单片机的USB接口电路及其在数据通信中的应用》文中研究指明随着USB技术的广泛应用与发展,USB技术急需要运用到便携式设备中,USB OTG技术满足了这种需求。本文通过对单片机技术相关知识、USB通信协议以及USB OTG技术等理论知识进行研究,在前人的基础上,设计了一套基于单片机的USB通信系统。本文对USB通信协议以及USB通信实现过程等一系列相关知识进行了研究,重点研究了USB设备枚举过程与Mass Storage类协议。首先研究了USB通信协议的基础,包括USB数据协议层、USB设备的架构、USB设备的枚举。为要进行的硬件设计做了准备。然后对Mass Storage类协议传输进行了研究,包括Bulk-Only传输、UFI指令集。Bulk-Only传输是本系统中用到的主要传输类型,而UFI指令集是支持这类传输的最常用的命令集。其次,本文针对设计的要求进行了硬件部分的设计。首先根据各个芯片的应用情况,选择主控制器芯片、USB主/从接口芯片以及FLASH存储芯片。本系统选择STC10F08XE单片机为主控制器,它具有全面支持51系列单片机指令集、易操作等优先。选择SL811HS为USB主/从接口芯片,它具有支持乒乓操作、自动地址增加模式等优点。然后对各主要部分的硬件连接进行了设计,包括STC10F08XE与SL811HS的连接设计、STC10F08XE与存储器的连接设计等。最后,本文对系统的软件部分进行了设计。主要设计了系统作为USB主机模式时的软件部分,包括单片机与SL811HS间的通信、通过SL81lHS向从机发送数据、通过SL81lHS向从机接收数据、设备枚举等。对于本系统设计的单片机的USB通信系统,仍然需要做进一步的研究与探索。本文在最后做出了总结与展望。

仲伟峰,李全利,徐军[5](2010)在《基于ARM的嵌入式USB主机系统设计》文中进行了进一步梳理针对嵌入式系统中应用广泛的USB移动存储设备,设计了基于ARM和SL811HS的嵌入式USB主机控制器,按照USB协议和OHCI规范分层次设计了USB主机系统的软件,并实现了USB大容量存储设备的文件操作.USB主机系统采用模块化设计思想,为用户提供了基于RS232接口和SPI接口的通信协议,提高了系统的易用性.经测试表明,USB主机系统性能稳定,支持FAT16/32文件系统及其各种文件操作,可以实现嵌入式系统中的实时数据存储.

王佳伟,夏路易[6](2010)在《基于Linux下USB主机接口设计》文中研究说明在Linux系统下,基于嵌入式处理器扩展USB主机端口的工作原理,提出了USB主机接口的软硬件设计方案,该系统可增加在某些称重设备的USB主机端口,抛开了PC机,既可作为主机,也可作为外设,与其他OTG设备直接实现点对点通信,实现称重设备系统升级的快捷、方便,系统性能稳定可靠。在实际中该USB主机接口设计取得良好效果。

郭彪[7](2010)在《基于农田温室系统的嵌入式USB主机系统》文中指出介绍了一套基于ARM内核处理器开发的USB主机系统,提出了基于S3C44B0X和SL811HST的系统解决方案,该系统成本低廉、运行稳定,适合应用于从温室系统中提取数据到U盘上。为USB在嵌入式领域的应用和实现USB的通信,提供了一个简便、可靠的方法。

刘佩锋,粟梅[8](2009)在《ARM和LINUX系统下嵌入式USB主机的设计》文中研究表明根据实际应用中嵌入式系统常需要具备USB主机功能而大多数微处理芯片没有集成这一功能的实际情况,提出了一套基于S3C44B0X和SL811HST的系统解决方案。本系统以ARM7核心板加USB扩展板为硬件实现方法;在ucLinux系统下实现USB驱动程序的编写和加载。该系统成本低廉,运行稳定,适合应用于手持式设备上及野外工作场合。

秦铁[9](2009)在《嵌入式USB主机大容量存储技术分析》文中研究指明分析嵌入式USB主机发展的必要性,从嵌入式USB主机Mass Storage类的硬件设计及实现过程出发,介绍嵌入式USB主机硬件系统是由SM5964单片机加上USB主从芯片SL811 HS组成,并对USB主机系统软件进行分析,实现USB1.1主机协议和USB masss torage类。

吴元友[10](2009)在《嵌入式USB HOST与OTG功能的研究》文中研究说明USB是一种高速度、低成本和即插即用的总线技术,应用广泛。但是USB必须严格遵守主从结构,主机HOST扮演着核心位置,任何一次USB数据的传输都必须由主机发起,而现实中大量扮演主机角色的是个人电脑PC。伴随着当前电子信息技术的飞速发展,USB技术开始走进工控设备、家电、通信产品等领域,人们希望这些设备能脱离PC直接通过USB接口和外设通信。而随着嵌入式产品的流行,USB HOST的需求也越来越明显,国内外先进厂商也开始纷纷把目光转向嵌入式USB HOST技术。本文从满足我国嵌入式系统及便携式电子产品对USB设备的使用需求出发,首先分析了USB技术的体系结构和特点,包括总线工业标准、拓扑结构、协议定义和传输方式;同时分析了USB OTG的规范、设备类型、系统和驱动结构等;接着详细介绍了一种实现USB HOST系统的方法:结合现有的嵌入式操作系统uCLinux移植技术,利用高性能、多功能与高扩展性的ARM处理器S3C44B0X和具有实现主机控制器功能的SL811HS芯片,设计并实现USB HOST功能。硬件上按照器件选择、功能模块和电路设计等方面加以介绍,特别详细介绍了S3C44B0X处理器和SL811HS主机控制器芯片。软件上则主要讨论USB主控制器驱动程序、USB核心驱动程序、USB Mass Strage类协议和相应的文件系统的编写。论文在系统设计的过程中,详细说明了各部分应该注意的重点以及实现的难点,对相关开发人员有一定的借鉴意义。最后就此系统设计做了总结和分析,并对嵌入式USB HOST系统的发展和应用前景做了展望。

二、基于SL811的嵌入式USB主机设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于SL811的嵌入式USB主机设计(论文提纲范文)

(1)基于SL811HST的嵌入式USBHOST模块的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 本文选题背景
    1.2 USB 发展概述
    1.3 USB 特性及优点
    1.4 各国对 USB 研究概况
        1.4.1 嵌入式系统的国内外发展状况
        1.4.2 USB 国内外研究概况
    1.5 本论文研究内容
    1.6 主要研究内容
第2章 嵌入式系统及 USB 简介
    2.1 嵌入式系统的基本概念
        2.1.1 嵌入式系统简介
        2.1.2 嵌入式系统的开发流程
        2.1.3 嵌入式系统发展趋势
    2.2 USB 的拓扑结构
        2.2.1 USB 主机
        2.2.2 USB 设备
    2.3 USB 总线传输协议
        2.3.1 USB 数据传输的基本结构
        2.3.2 USB 数据传输类型
    2.4 USB 系统工作原理
        2.4.1 USB 设备的枚举过程
        2.4.2 USB 设备的描述符及标准请求命令
    2.5 本章小结
第3章 USBHost 系统整体规划
    3.1 USB 主机工作原理
    3.2 系统的硬件设计模块
    3.3 系统的软件设计模块
    3.4 本章小结
第4章 嵌入式 USB Host 的实现
    4.1 系统的硬件设计
        4.1.1 新型 USB 控制器芯片性能分析研究及其发展
        4.1.2 硬件设计
    4.2 USB Host 接口芯片 SL811HS
        4.2.1 SL811HS 的性能特点
        4.2.2 SL811HS 的内部功能结构
        4.2.3 SL811HS 的引脚及工作方式
        4.2.4 USB 下行端口设计
    4.3 系统的软件设计
        4.3.1 USBHost 系统软件设计的简化
        4.3.2 SL811HS 初始化及驱动程序设计
        4.3.3 USB 主机协议的系统软件设计
        4.3.4 Mass Storage 类协议的程序设计
        4.3.5 嵌入式文件系统的创建
    4.4 系统测试
    4.5 小结、思考和讨论
结论
参考文献
附录
致谢

(2)嵌入式系统中USB主机控制器的实现(论文提纲范文)

1 引言
2 USB主机系统解决方案介绍
3 USB主机系统规划和硬件设计
    3.1 系统硬件设计构思
    3.2 系统硬件电路
4 嵌入式USB主机系统软件设计
    4.1 系统的软件功能设计模块构思
    4.2 软件设计概述
5 嵌入式USB主机系统测试
    5.1 实验环境介绍
    5.2 调试过程及结果

(3)主动、从动USB接口的实现(论文提纲范文)

引言
1 硬件电路设计
2 主动USB接口的软件设计
    2.1 USB主机控制器接口驱动层
    2.2 USB总线驱动层
    2.3 海量存储设备类驱动层
    2.4 海量存储文件系统层
3 从动USB接口的软件设计
    3.1 单片机方面的固件程序设计
    3.2 PC机方面的软件程序设计
        3.2.1 驱动程序的编写
        3.2.2 应用程序的编写
4 结论

(4)基于单片机的USB接口电路及其在数据通信中的应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 课题研究的目的和意义
    1.3 本课题主要研究的内容和章节安排
        1.3.1 本课题主要研究内容
        1.3.2 本论文的章节安排
第二章 USB通信协议简介
    2.1 数据协议层
        2.1.1 位定序和同步字段
        2.1.2 包中的字段格式
        2.1.3 包格式
        2.1.4 事务类型
    2.2 USB 设备架构
    2.3 USB 系统的设备枚举
        2.3.1 USB 设备的状态
        2.3.2 USB 设备的枚举过程
    2.3 本章小结
第三章 Mass Storage类协议
    3.1 Bulk-Only 传输
        3.1.1 命令块数据包(CBW)
        3.1.2 命令状态包(CSW)
    3.2 SCSI 命令简介
    3.3 本章小结
第四章 系统的硬件设计
    4.1 系统硬件的总体设计
    4.2 系统硬件的各个组成部分
        4.2.1 系统控制芯片—STC10F08XE
        4.2.2 USB 接口芯片—SL811HS
        4.2.3 电源管理芯片—MAX892LEUA
        4.2.4 系统存储芯片—K9F5608
    4.3 系统硬件的各个组成部分
        4.3.1 STC10F08XE 与SL811HS 的连接设计
        4.3.2 STC10F08XE 与存储器的连接设计
        4.3.3 Vbus 门槛电压实现
        4.3.4 设备接口的实现
    4.4 本章小结
第五章 系统的软件设计
    5.1 软件部分的总体设计
    5.2 程序设计
        5.2.1 USB 主机软件设计
        5.2.2 USB 从机软件设计
        5.2.3 对FLASH 的读写操作设计
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
研究生期间发表论文
致谢
详细摘要

(5)基于ARM的嵌入式USB主机系统设计(论文提纲范文)

0 引 言
1 系统的硬件设计
    1.1 主控制器与USB接口芯片介绍
    1.2 S3C44B0X与SL811HS的硬件连接
2 USB HOST系统驱动程序设计
    2.1 USB主机控制器驱动程序 (HCD)
    2.2 USB核心驱动程序 (USBD)
        2.2.1 实现USB事物的函数
        2.2.2 控制传输和批量传输的实现
    2.3 USB设备枚举
3 嵌入式USB主机文件系统的设计
    3.1 UFI子类命令层
    3.2 中间层
    3.3 API函数接口
4 模块通信协议
    4.1 RS232和SPI接口
    4.2 基于RS232和SPI接口的通信协议
        4.2.1 发送命令格式
        4.2.2 应答命令格式
5 结 语

(6)基于Linux下USB主机接口设计(论文提纲范文)

1 系统整体方案
2 硬件电路设计
    2.1 核心器件选型
    2.2 AT91SAM7X256的USB设备端口设计
    2.3 USB主机端口设计
3 系统软件实现
    3.1 USB设备驱动程序框架
    3.2 注册和注销
    3.3 probe () 函数
    3.4 open () , write () 和read () 函数
4 实验结果
5 结束语

(8)ARM和LINUX系统下嵌入式USB主机的设计(论文提纲范文)

1 引言
2 总体设计
3 硬件电路
4 软件系统
5 总结

(10)嵌入式USB HOST与OTG功能的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 课题研究的意义
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 USB 协议
    2.1 USB 的简介
    2.2 USB 的特点
    2.3 USB 的通信协议
    2.4 USB 的体系结构
    2.5 Mass Storage 类协议
    2.6 OTG 规范协议
    2.7 OTG 设备类型
    2.8 USB OTG 的系统结构
    2.9 驱动结构
    2.10 本章小结
第3章 嵌入式 USB HOST 系统的总体设计
    3.1 嵌入式系统概述
    3.2 嵌入式硬件系统
    3.3 嵌入式软件系统
    3.4 嵌入式 USB HOST 的硬件设计思路
    3.5 嵌入式 USB HOST 的软件设计思路
    3.6 本章小结
第4章 嵌入式 USB HOST 系统的硬件实现
    4.1 硬件总体结构
    4.2 S3C44B0 和 SL811HS 芯片介绍
    4.3 S3C44B0 与 SL811HS 连接的电路设计
    4.4 SL811HS 外围电路设计
    4.5 系统供电电路设计
    4.6 系统存储器电路设计
    4.7 串口电路设计
    4.8 JTAG 电路设计
    4.9 复位与晶振电路设计
    4.10 按键与 LCD 电路设计
    4.11 本章小结
第5章 嵌入式 USB HOST 系统的软件实现
    5.1 Bootloder 的实现
    5.2 操作系统 uCLinux 内核的移植
        5.2.1 总述
        5.2.2 内核的裁剪与配置
    5.3 USB HOST 驱动程序的实现
    5.4 用户交互模块驱动程序设计
        5.4.1 LCD 液晶模块驱动程序
        5.4.2 串口通信模块驱动程序设计
        5.4.3 键盘中断模块程序设计
    5.5 根文件系统的实现
    5.6 本章小结
第6章 USB HOST 系统的测试
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

四、基于SL811的嵌入式USB主机设计(论文参考文献)

  • [1]基于SL811HST的嵌入式USBHOST模块的设计[D]. 彭志高. 哈尔滨工程大学, 2012(02)
  • [2]嵌入式系统中USB主机控制器的实现[J]. 马世杰. 大众科技, 2011(11)
  • [3]主动、从动USB接口的实现[J]. 夏新亚,马晓勇. 通信与信息技术, 2011(03)
  • [4]基于单片机的USB接口电路及其在数据通信中的应用[D]. 闵浩. 武汉科技大学, 2011(01)
  • [5]基于ARM的嵌入式USB主机系统设计[J]. 仲伟峰,李全利,徐军. 哈尔滨理工大学学报, 2010(06)
  • [6]基于Linux下USB主机接口设计[J]. 王佳伟,夏路易. 电子设计工程, 2010(07)
  • [7]基于农田温室系统的嵌入式USB主机系统[J]. 郭彪. 江西农业学报, 2010(02)
  • [8]ARM和LINUX系统下嵌入式USB主机的设计[J]. 刘佩锋,粟梅. 微计算机信息, 2009(20)
  • [9]嵌入式USB主机大容量存储技术分析[J]. 秦铁. 交通科技与经济, 2009(03)
  • [10]嵌入式USB HOST与OTG功能的研究[D]. 吴元友. 哈尔滨理工大学, 2009(03)

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基于SL811的嵌入式USB主机设计
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