基于單片機的USB設備的研究與設計.pdf

1、USB是通用串行總線(Universal Serial Bus)的縮寫，它最初是由微軟和英特爾公司倡導發(fā)起，其最大的特點是支持熱插拔(Hot plug)和即插即用(Plug and Play)。當設備插入時，主機自動枚舉(enumerate)此設備并加載所需的驅(qū)動程序，即可和計算機進行通信，因此，它的使用遠比PCI和PS/2總線方便。USB的出現(xiàn)主要也是為了簡化個人計算機與外圍設備的連接，增加易用性。USB的即插即用PnP(Plug a

2、nd Play)的特性將使計算機變得更易用、更大眾化。USB還具有很多優(yōu)點，例如容易使用、方便攜帶、傳輸速度快、可擴展性強、標準統(tǒng)一、價格便宜等等。只要是能和計算機相連的設備，就基本上可以通過USB來實現(xiàn)，由此，足見USB功能的強大，研究USB設備的相關設計有著十分重要的意義。
　　 本文實現(xiàn)了利用單片機STC11F32XE和USB驅(qū)動芯片PDIUSBD12來組成設計USB設備所需要的主要硬件電路，利用該系統(tǒng)電路研究并設計了多媒

3、體USB鍵盤、USB MIDI設備和自定義的USB存儲設備這三個具體的USB設備，給出了USB設備設計的具體方法和流程。對于硬件的設計，需要掌握相關外圍電路的設計方法，包括單片機和USB驅(qū)動芯片PDIUSBD12的電路設計。在設計的過程中把重點放在了電路的穩(wěn)定性和可靠性上。在軟件的設計過程中需要深入研究USB相關協(xié)議和USB設備固件的開發(fā)，給出了USB設備的固件設計方法及流程。對于自定義的USB存儲設備，不可避免地要開發(fā)自己的USB設備

4、驅(qū)動程序。因此，必須深入研究基于WDM型的USB驅(qū)動的開發(fā)方法和技巧。該驅(qū)動程序的設計主要是利用VC++6.0、DriverStudio和DDK來實現(xiàn)的，給出了驅(qū)動框架創(chuàng)建的步驟和基于此框架的驅(qū)動程序的主要函數(shù)的實現(xiàn)。另外，為了實際的應用和調(diào)試的方便，進一步研究并設計了適合自己設備的上位機應用程序。
　　 本系統(tǒng)成功地實現(xiàn)了多媒體USB鍵盤、USB MIDI設備和自定義的USB存儲設備。通過實際的測試，各個設備工作穩(wěn)定可靠，抗干