基于單片機的USB主從機的設計與實現(xiàn)

隨著總線和接口技術的發(fā)展，在工業(yè)場合如何更加可靠、快速、便捷地進行
數(shù)據(jù)傳輸成為該領域通信的研究重點之一。而USB技術以其高速、可靠、通用性
強等一系列特點在過去的十多年時間里發(fā)展迅猛，而USB OTG技術的誕生，使
得兩USB設備在沒有PC參與的情況下進行數(shù)據(jù)傳輸成為可能。
本文通過搭建以16位微處理器MSP430F149為核心控制芯片、ISPl362為
USB接口芯片的硬件平臺，分別實現(xiàn)了USB部分主機和從機功能，使之能進行
USB數(shù)據(jù)的存儲與交換。本文完成以下工作：
首先，認真研究USB協(xié)議，深入理解USB通信的基本概念和傳輸方式等內
容。仔細分析USB Mass Storage類協(xié)議，并討論了采用BULK-ONLY傳輸實現(xiàn)
Mass Storage類協(xié)議的方法，并對SCSI指令集等進行了深入的剖析。
其次，根據(jù)要求，設計出由控制、接口、數(shù)據(jù)存儲、過流保護與供電切換電
路等硬件模塊組成的系統(tǒng)，在ALTIUM 2004軟件上完成原理圖的設計和PCB
圖的布局、布線，并完成硬件調試工作。
再次，在已構建的硬件平臺上，針對ISPl362 USB接口芯片的主／從機功能，
分別設計了USB主機和從機的固件程序。利用IAR Workbench、BusHound等軟
件進行固件程序的調試，最終USB主機可對u盤進行檢測、識別與配置；USB
設備實現(xiàn)了USB設備的基本功能，能夠被Windows XP操作系統(tǒng)識別，與PC機
之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的批量傳輸。
最后，用DriverWorks軟件包的Driver Wizard生成驅動程序框架，并利用
Windows DDK和vc++等軟件進行驅動程序的編譯，最終生成基于Windows操
作系統(tǒng)的WDM型USB設備驅動程序。
通過對USB通信協(xié)議的研究，本人成功地構建了以MsP430F149和ISPl362
為核心的硬件試驗平臺，并在此平臺上進行USB主機、從機通信試驗。經(jīng)測試表
明，PC機能檢測、識別、讀寫USB設備，其讀取與寫入速度分別為560KB／s和
312Ⅺ玳。而主機能識別、配置接入的U盤。
關鍵詞：USB主機、USB從機、MSI'430F149、ISPl362、BuR-Only傳輸