| 毕业论文 基于单片机的USB接口设计（共111，65177字） 摘 要 本文阐述了利用Philips公司的PDIUSBD12芯片与ATMEL的AT89C52单片机实现USB通信接口的硬件设计方案及软件开发方法和开发步骤。 本文首先简单介绍了USB总线技术，接着介绍了USB硬件接口电路的设计，最后实现基于该USB通信接口的软件开发。USB接口软件开发包括驱动程序开发、固件程序开发和应用程序开发三部分。在硬件设计部分给出了电路原理图并介绍了接口电路工作原理。固件程序开发部分先从总体上介绍了程序的设计思想及其层次结构，随后详细介绍了各层次程序的设计内容，并给出了编程中用到的重要的数据结构和程序流程图。驱动程序和应用程序开发部分论述了驱动程序开发工具的选择、程序的结构和开发过程，以及应用程序访问驱动程序的方法。 关键词：USB，单片机，PDIUSBD12，固件，驱动 目 录 摘 要 I Abstract II 目 录 III 第一章 绪论 1 1.1课题背景及意义 1 1.2 国内外相关研究状况 1 1.3 USB的特点与设计目标 2 1.4 本设计主要工作 3 第二章 USB总线技术 4 2.1 USB总线的物理接口和电气性能 4 2.1.1 USB物理接口 4 2.1.2 电气特性 4 2.1.3 USB电源 6 2.2 USB的互连 6 2.2.1 USB总线的物理拓扑结构 6 2.2.2总线的逻辑拓扑结构 7 2.3 USB主机 7 2.3.1 USB主机控制器 7 2.3.2 USB系统软件 7 2.3.3 客户软件 8 2.4 USB总线设备 8 2.4.1 USB设备状态 9 2.4.2 USB设备请求 9 2.4.3 标准设备请求 10 2.5 USB总线协议与数据流 12 2.5.1 USB总线协议 12 2.5.2 USB数据流种类 12 第三章 系统硬件设计 14 3.1 系统硬件概述 14 3.2 芯片选择 15 3.3 系统硬件结构框图 15 3.4 PDIUSBD12与单片机接口电路 16 3.4.1 PDIUSBD12芯片简介 16 3.4.1.1 PDIUSBD12的管脚配置 17 3.4.1.2 PDIUSBD12的结构与功能 19 3.4.1.3 PDIUSBD12端点模式及工作时序 20 3.4.1.4 PDIUSBD12命令 22 3.4.2 AT89C52简介 23 3.4.3 PDIUSBD12与AT89C52接口电路 24 3.4.3.1 PDIUSBD12与AT89C52引脚的连线 24 3.4.3.2 工作原理 25 3.5 A/D与单片机接口电路 25 3.5.1 ADC0809芯片简介 26 3.5.2 ADC0809与89C52的接口电路 28 3.6 电源转换电路 29 3.7 复位电路 30 第四章 USB系统软件结构 31 4.1 USB系统软件结构 31 4.2本设计要实现的部分 33 第五章 固件程序设计 34 5.1固件程序简介 34 5.2 固件程序框架 34 5.3 固件主循环 36 5.4 中断服务程序 37 5.5 控制端点处理程序 39 5.6 协议层的实现 41 5.7 硬件控制层 42 5.8 对PDIUSBDI2的操控:PDIUSBDI2命令接口 42 第六章 USB设备驱动程序设计 44 6.1 驱动开发工具的选择 44 6.2 WDM概述 44 6.3 驱动程序功能模块组成 46 6.4 初始化模块 46 6.5 即插即用管理模块 47 6.6 电源管理模块 48 6.7 I/O控制模块 49 第七章 应用程序设计与操作界面实现 51 7.1开发环境 51 7.2 WIN32API简介 51 7.3 界面设计 51 7.3.1 动态链接库DLL 52 7.3.2 基于MFC界面实现 52 7.4 应用程序设计 52 7.4.1 查找例程 53 7.4.2 打开例程 55 7.4.3 读写例程 56 7.4.4 关闭例程 59 结论 61 参考文献 63 致 谢 64 附录1 设备驱动程序 65 附录2 固件程序 77 附录3 应用程序 87 附录4 电路图 106 |
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