51   U盤(pán)讀寫(xiě)模塊設(shè)計(jì)
摘 要
隨著移動(dòng)USB設(shè)備互連的要求越來(lái)越強(qiáng)，嵌入式USB主機(jī)的應(yīng)用逐漸成為USB應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。嵌入式USB系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)將更進(jìn)一步拓寬USB接口技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。本文主要論述了采用一種USB的接口芯片SL811HS來(lái)設(shè)計(jì)單片機(jī)與U盤(pán)的讀寫(xiě)接口系統(tǒng)，并重點(diǎn)闡述了利用這一芯片如何識(shí)別U盤(pán)，以及如何將單片機(jī)的數(shù)據(jù)按協(xié)議規(guī)定寫(xiě)入U(xiǎn)盤(pán)，其中的協(xié)議包括FAT32文件協(xié)議，USB1.1協(xié)議和UFI命令協(xié)議。在器件選擇上，除了采用SL811HS芯片外，其核心芯片采用的是與MCS-51完全兼容的AT89C55。這種模塊實(shí)現(xiàn)了USB Host在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用，從而使得嵌入式設(shè)備能夠脫離PC，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)U盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
關(guān)鍵詞：USB；嵌入式系統(tǒng)；U盤(pán)讀寫(xiě)；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 錄
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 緒論 1
1.1研究的意義和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.2本文所做的主要工作 2
1.3本文的創(chuàng)新點(diǎn) 2
第二章 USB總線協(xié)議 3
2.1 USB系統(tǒng)組成 3
2.1.1 USB主機(jī)(USB HOST) 3
2.1.2 USB設(shè)備(USB DEVICE) 3
2.1.3 USB系統(tǒng)層次 3
2.2 USB總線的特點(diǎn)及物理結(jié)構(gòu) 4
2.2.1 USB特點(diǎn) 4
2.2.2 USB總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 5
2.2.3 USB集線器(USB HUB) 5
2.2.4 USB電氣連接特性 6
2.3 USB通訊協(xié)議 7
2.3.1 USB通訊協(xié)議概念 7
2.3.2 USB的編碼方式 8
2.3.3 USB的數(shù)據(jù)流的基本單元 8
2.3.4 USB傳輸方式 10
2.4 USB設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)描述符和枚舉過(guò)程 11
2.4.1 USB設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)描述符 11
2.4.2 設(shè)備的枚舉 12
2.5本章小結(jié) 12
第三章 嵌入式USB Host硬件模塊設(shè)計(jì) 13
3.1嵌入式系統(tǒng)概述 13
3.2嵌入式USB Host模塊的硬件設(shè)計(jì) 13
3.2.1系統(tǒng)構(gòu)成 13
3.2.2嵌入式USB主機(jī)核心CPU芯片AT89C55 13
3.2.3擴(kuò)展RAM單元 14
3.3 嵌入式系統(tǒng)USB接口芯片SL811HS 15
3.3.1 SL811HS簡(jiǎn)介 15
3.3.2 芯片的邏輯框圖 15
3.3.3 SL811HS引腳功能 16
3.3.4 SL811HS接口電路設(shè)計(jì) 17
3.4其它電路設(shè)計(jì) 18
3.4.1電平轉(zhuǎn)換電路 18
3.4.2串口通訊電路 18
3.4.3 USB設(shè)備接口電路 19
3.5 系統(tǒng)總電路圖 20
3.6本章小結(jié) 20
第四章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 21
4.1 Mass Storage類(lèi)協(xié)議 21
4.2 單批量Bulk-Only傳輸協(xié)議 21
4.3 UFI命令協(xié)議 23
4.4 FAT32文件協(xié)議 24
4.5開(kāi)發(fā)平臺(tái) 25
4.6 程序設(shè)計(jì) 26
4.6.1主程序流程圖 26
4.6.2 USB設(shè)備枚舉子程序 28
4.6.3 USB基本數(shù)據(jù)傳輸子程序 29
4.6.4 主程序設(shè)計(jì) 30
4.7系統(tǒng)調(diào)試 34
4.8本章小結(jié) 34
第五章 總結(jié) 35
5.1本文總結(jié) 35
5.2今后展望 35
致謝 36
參考文獻(xiàn) 37