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时间:2019-02-21
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1、南京理工大学硕士学位论文基于USB主机的USB-RS232接口转换器的设计与实现姓名:张杰申请学位级别:硕士专业:控制理论与控制工程指导教师:方斌20080703硕士论文基于USB主机的USB.RS232接口转换器的设计与实现摘要通用串行总线(UniversalSerialBus,简称USB)从诞生至今已经十多年了。这十多年问,USB在不断完善,并走向成熟。其成本低、速度快、通用性强、可热拔插等诸多优点,得到了诸多厂商的认可。随着USB应用领域的扩大,如何将USB应用在工业领域,实现USB到标准工业接口(如RS232)之间的双向数据通信,成为新的研究课题。USB系统包括USB主机
2、、USB设备和USB互联三部分,其中USB主机是核心,要想实现USB接口到标准工业接口的双向数据通信就离不开USB主机。因此USB主机的开发是本课题研究的关键。本文研究的目的就是实现USB主机功能,使USB设备和RS232设备通过本系统能够通信;同时本系统也能够实现USB设备功能,将RS232接口设备能够映射成为USB接口设备。本文以SST公司的8位处理器89E58RDA为核心处理器,沁恒电子有限公司的CH375B作为USB主/从控制芯片,构建了主动/从动USB通信模块。通过对USB协议的认真研究,深入剖析了USB的系统体系、数据通信模型、数据包格式、USB标准描述符。并且对US
3、B大容量存储设备(MassStorage)类规范进行了仔细的分析,建立了USB与MassStorage类设备之间的逻辑通信模型;实现了USB接口到RS232接口的双向数据通信。硬件上完成了各模块的原理图和PCB设计;在软件上,完成了系统核心驱动程序、USB主机的通信驱动程序以及设备驱动的设计。并且按照论文中的设计方法制作出了实验板。多次实验证明,本系统运行稳定,能够实现预期目标。本系统硬件设计方案具有成本低、功耗小、U盘识别率高等特点。关键词:USB主机,Massstorage类,SST89E58RDA,CH375B,RS232Abstract硕士论文UniversalSeria
4、lBus(UniversalSerialBus,asUSB)frombirthhasbeen10years.Itslowcost,highspeed,highuniversality,hot—pluggable,andmanyotheradvantages,havebeenapprovedbymanymanufacturers.WiththeexpansionofUSBapplications,howtouseUSBintheindustrialfield,andthecommunicationsbetweenUSBinterfacetostandardindustryinter
5、face(suchasRS232),it’Sanewstudy.USBsystem,includingUSBhost,USBdevicesandUSBconnection,andUSBhostisthecore.InordertoachievethecommunicationsbetweenUSBinterfaceandstandardindustryinterface,themostimportantistheUSBhost.ThereforeUSBhostisthekeyinthisPapers.ThepurposeofthispaperistorealizeUSBhostf
6、unctions,allowingUSBdevicesandRS232devicescancommunicatethroughthissystem.Atthesalnetime,thissystemCanrealizeUSBdevicefunctions.TheCOreprocessorisSST89E58RDA,andtheUSBmaster/slavecontrolchipisCH375BwhichWasproducedbyQinHengElectronicsCo.,Ltd.Theyconstructtheactive/passiveUSBcommunicationsyste
7、m.IcarefullystudiedthesystemofUSB,theUSBprotocol,thedatacommunicationsmodel,thepacketformat,USBstandarddescriptors,etc.EspeciallyanalyzeUSBMass-Storageclass,andthelogiccommunicationmodelbetweenUSBMassStoragedevices.Achievethetwo—waydatacommun
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