USB接口在单片机通信中的设计应用分析研究 计算机科学与技术专业VIP免费

USB接口在单片机通信中的设计应用[摘要]51系列芯片的串口通信速率较低,会在其串口通信中形成一个速度瓶颈。通用串行总线(USB)作为一种新的微机总线接口规范，具有便捷、易扩展、低成本、低干扰等特点，非常适合作为主机和外设之间的通信接口。本文介绍了一种比较简单方便设计USB设备的方法，设计采用51单片机和USB接口芯片组成的单片机最小系统来实现一个完整的USB设备，大大提高了通信速率。在设计中，采用的控制器是51单片机AT89S52，USB电气接口则是PHILIPS公司的USB接口芯片PDIUSBD12。单片机控制器作为下位机，通过USB电气接口芯片和USB总线与PC机交换数据，并实现USB设备的逻辑功能。系统开发的最终硬件成果是一个带有USB接口的设备，通过USB电缆与PC机相连接，能够实现主机对设备的列举，以及和PC机交换数据，并实现其扩展功能。[关键词]USB；单片机系统；PDIUSBD12；AT89S52；接口技术USBinterfaceinthedesignofcommunication[Abstract]Thecommunicationrateoftheseries51chipisloweranditformsatarebottleneckinserialcommunication.ThispaperintroducedasimpleandconvenientmethodtodesignaUSBapparatus,thatistosay,torealizeanintactUSBapparatuswithaminimumsystemofsingle-chipcomputerthatmadeof51single-chipcomputerandUSBinterface,thecircuitgreatlyimprovescommunicationrate.Inthissystem,Iadopted51one-chipcomputersAT89S52asitscontroller,thechipPDIUSBD12ofPHILIPSCompanyasitselectricinterface.Theone-chipcomputerasthenextmachine,exchangesthedatawiththePC,throughtheUSBbusandUSBelectricinterfacechip,anditrealizesthelogicfunctionofUSBapparatus.ItcanexchangedatawithPC,andrealizeitsexpandingfunction,throughconnectingwithPC.[Keywords]single-chipcomputersystem；interfacetechnology；PDIUSBD12；AT89S52；USB目录0引言-------------------------------------------------------------10.1选题现状、研究意义以及发展趋势----------10.2系统实现功能------------------------------------------21USB技术---------------------------------------------------------41.1USB总线概述---------------------------------------------41.1.1USB总线简介------------------------------------------41.2.2USB总线的优点--------------------------------------41.2USB协议简介---------------------------------------------51.2.1USB物理体系结构-----------------------------------51.2.2USB设备逻辑结构-----------------------------------61.2.3USB传输类型------------------------------------------81.2.4USB低层通信协议-----------------------------------81.3USB接口技术-------------------------------------------102系统硬件电路设计--------------------------------------112.1设备电路系统概述---------------------------------112.251系列单片机最小系统----------------------------112.2.1AT89S52单片机的介绍和选用-------------------112.2.2AT89S52与PDIUSBD12构建的最小系统------------152.2.3AT89S52和外围器件---------------------------------162.3PDIUSBD12外围电路及其与单片机的连接设计172.3.1PDIUSBD12介绍------------------------------------------172.3.2USB外围电路及其与单片机连接------------212.4扩展功能电路的设计-----------------------------222.4.1PS/2串行接口的扩展设计---------------------232.4.2Flash存储器的扩展设计------------------------232.4.3LPT并行接口的扩展设计----------------------253系统软件设计---------------------------------------------273.1固件程序的设计与实现--------------------------273.1.1描述符-----------------------------------------------273.1.2固件程序的结构---------------------------------293.2驱动程序的设计与实现--------------------------323.2.1驱动程序概述------------------------------------323.2.2WDM设备驱动程...