Usb在存储器中的通讯开题报告文档格式.docx
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USB技术正是顺应这一要求提出的，它集PCI和RS-232的优点于一身：
具有较高的传输速度（USB协议1.1支持最高传输速度达12Mbps，USB协2.0支持最高传输速度可达148Mbps），实现了真正意义上的“即插即用”（Plug&
Play），同时USB上最多可以连接127个外设，因此USB设备开始广泛使用。
USB回顾：
USB是英文UniversalSerialBus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。
它不是一种新的总线标准，而是应用在PC领域的新型接口技术。
早在1995年，就已经有PC机带有USB接口了，并于1995年11月正式制订了USB0.9通用串行总线规范，用于形成统一的PC外设接口标准。
但由于当时缺乏软件及硬件设备的支持，这些PC机的USB接口都闲置未用。
1998年后，随着微软在Windows98中内置了对USB接口的支持模块，加上USB设备的日渐增多，USB接口才逐步走进了实用阶段。
目前支持USB的计算机与外设上普遍采用的标准为USB1.1规范，最近又推出的新一代USB2.0规范。
USB的发展：
1．经过长期酝酿，1996年1月，在Compaq、Intel、Microsoft、NEC等4家公司的联合努力下，USB1.0的白皮书问世了，这是USB发展史上具有里程碑意义的一页。
随后，经过两年的完善与修改，一个完整可行的USB1.1规范于1998年9月完成。
至此，许多开发商已经可以依据USB1.1规范内容来进行相关产品的的开发了。
令人欣喜的是，这4家公司同意任何人都可以免费使用USB1.1的白皮书版本。
这与其他组织开发的标准相比无疑是一个明智的创举，也正是因此，使得USB产品的开发在短暂的时间内获得了迅猛的发展。
USB规范的发展历程如下表所示。
版本
发表日期
说明
0．7
1994.11.11
覆盖0.6版本
0．8
1994.12.30
修改第3-8、10、11章，新增附录
0．9
1995.4.13
修改所有章节
0．99
1995.8.25
1．0FDR
1995.11.13
修改第1、2、5-11章
1.0
1996.1.15
修改5-11章
1.1
1996.9.23
2.0（draft0.79）
1999.10.5
修改第5、7-9、11章增加高速协议部分
2.0（draft0.9）
1999.12.21
2.0
2000.4.27
高速模式的版本
USB现状：
具体而言，USB使用一个4针插头作为标准插头。
通过这个标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽，最大可以支持多至127个设备，加上即插即用以及热插拔，与古老的串口以及并口相比，在使用上方便了许多。
目前主板一般都采用支持USB功能的控制芯片组，而且也安装了USB接口插槽。
Windows98及以上版本的操作系统都内置了对USB接口的支持（但WindowsNT尚不支持USB）。
比如现在已经有数码相机、数字音箱、扫描仪、键盘、鼠标等很多USB外设问世，于是USB接口的设备开始得到越来越广泛地应用，按照USB设备的供电方式，我们可以将USB接口的外设分成两种，一种是设备本身不带独立的电源适配器，电源由主机的USB接口直接供应。
这种设备大多是耗电量不大的纯电路类产品，如USB接口的Modem、USB接口的鼠标等；
另一种USB设备需要单独供电，这类设备通常都是机电一体的装置，如USB接口的扫描仪、USB接口的打印机等。
因为这些设备的机械传动部分需要大功率的电源才能驱动，而主板的USB端口无法提供这么大功率的电源。
USB的优点与其他接口的对比：
1．真正的即插即用：
（1）自动的检测与设置
（2）通用的接口
（3）系统资源的节省
（4）简易的电缆
（5）不需要单独电源
2．速度的提升：
在对USB1.1版本的长期实践与改进基础上推出了USB2.0，它在数据传输速率上有了一个飞跃，已经达到了480Mbit/s的理论速率。
USB诞生之初，便棉队着许多已经趋于成熟的计算机接口的挑战。
这就要求它必须具有明显的优势，并不断完善，才可能被用户所接受。
USB以及其他常用接口如下表所示：
接口
格式
设备最大数目
最大线缆长度
最大传输速度
USB
异步串行
127
16（用5个集线器可连接到96）
1.5M-2M（1.0-1.1版）480M（2.0版）
RS-232
（EIA/TIA-232）
异步
串行
2
50-100
20k（有的硬件支持45k）
PS-485
32（有的硬件支持256个）
4000
10M
（TEA/EIA-485）
IrDA
红外异串
6
115k
Microwire
同步串行
8
10
2M
SPI
2.1M
IIC
40
18
3.4M
IEEE-1394
（Fire-wire）
64
15
400M（IEEE-1394.bk可达到3.2G）
IEEE-488（GPIB）
并行
60
8M
Ethernet
1024
1600
10M/100M/1G
MIDI
串行电流循环
50
31.5k
并行打印机
10-30
应该看到，许多新生事物在其产生之初豆油不尽完善之处，USB也一样。
所以USB2.0仍然在不断推出其修订手册，在此接触到的最新的补丁发布的补丁在2004年4月。
USB展望：
新一代USB的标准USB2.0规范目前正在得到越来越多的支持，比如最近英特尔公司将上市支持USB2.0规范的主板芯片组。
由此可以预见，下一代个人电脑将标准支持USB2.0。
另据有关资料显示，新一代USB规范的带宽将高达480Mbps，这比目前USB1.1快40倍左右。
快速的外部数据储存、以太网、高速扫描、如同摄影机、照相机一样的网络相机等，各种新产品将在USB用户们的面前统统变为现实。
在软件方面，据说微软公司将在其新一代面向消费者的Windows操作系统中全面支持USB2.0。
另外，USB2.0在现行的USB1.1规格上增加了高速数据传输模式。
由于增加了高速模式，将会使USB的应用范围得到进一步扩大。
由于总线的整体传输速度提高，即使同时使用多个设备也不会导致各设备的传输速度减慢。
如今的无线技术随处可见，很快你就可以通过一个简单的USB插头将你的无线设备和你的PC连接起来了。
看一看当前推出的无线新品，你就会发现USB接口的强大魅力了，几乎每一款都支持USB规范，比如最近罗技推出的一款采用蓝牙技术的无线鼠标，看上去非常时尚前卫，它也无一例外地支持USB接口规范。
小结：
与其他接口技术相比，毫无疑问，USB是一个优秀的连接解决方案，随着大量支持USB的个人电脑的普及，USB逐步成为PC机的标准接口已经是大势所趋。
最新推出的PC机几乎100%支持USB，另一方面使用USB接口的设备也在以惊人的速度发展。
虽然它还存在一些问题，要知道任何事情都不可能是尽善尽美的，USB也是如此。
我们相信随着USB技术的日益成熟，USB应用将会更广泛地渗透到各个领域中去。
参考文献：
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2.张弘USB接口设计 西安电子科技大学出版社 2002.12
3.边海龙贾少华USB2.0设备的设计与开发﹒北京：
人民邮电出版社，2004.1
4.胤灏USB移动存储技术术http:
//www.sourceopen.biz/electron/solution/usb/theory/usb_sto_tech.htm2002-3-20
5.刘滨孙睿基于USB和多线程的实时数据采集系统中国海洋大学2003.9
6.USB开发者论坛：
www.usb.org
7.晁建刚，陈善广，薛亮.基于USB接口技术的外设应用设计.嵌入式系统论文集2000.11
8.刘丁，毛德柱，王云飞.USB在数据采集系统中的应用.电子技术应用
9.UniversalSerialBusSpecificationCompaq,Intel,Micrisoft,NEC,Revision1.1September23,1998
10.周涛张辉采用PDIUSBD12的USB系统固件程序设计电子技术应用2003.7
11.UPnP™论坛贡献成员UPnP™设备架构2000年6月
12.许永和USB的基本概念长高电脑图书
13.FRIEDHELMSCHMIDT著，精英科技译.SCSI总线和IDE接口：
协议、应用和编程.北京：
中国电力出版社，2001
14.DonAnderson著，精英科技译.USB系统体系.北京：
15.萧世文编著.USB2.0硬件设计.北京：
清华大学出版社，2002
16.UniversalSerialBusMassStorageClass-Bulk-OnlyTransportRevision1.0.USBImplementersForum.1999
17.UniversalSerialBusMassStorageClass-SpecificationOverviewRevision1.1.USBImplementersForum.2000
毕业设计（论文）开题报告
２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：
设计初步计划主要分为硬件、固件和软件的设计
固件设计：
1.通用的枚举配置部分。
实现USB主机对设备的枚举和配置，使主机确认设备的功能提供资源。
2.类协议部分。
用来实现USB设备各自数据传输的功能，一般都有相应的USB的类协议和规定作为编程的规范。
比如MASSStorage类设备有其独特的一套UFI命令来实现数据的传输。
硬件设计：
共分为７个部分的电路：
USB连接点电路、信号线配置电路、时钟电路、信号线上拉电路、USB芯片及其外围电路、USB中断信号电路、cup接口电路。
软件设计：
按照设备描述符的字段组成来编写其c语言的数据结构。
总线开发：
。
分为三部分：
USB总线的主机、USB总线的设备以及它们之间的互联。
USB总线连接外设和主机时，利用菊花链的形式对端点加以扩展，形成金字塔型的外设连接方法，避免了PC机上插槽数量对扩充外设的限制，减少PC机I/O接口的数量。
我所做的设计主要是针对USB1.1系统。
要实现一个USB总线设备，必须有合适的USB总线控制芯片。
它必须允许无限制设置和升级，支持全速USB总线吞吐量的传输，不受端点数、缓冲区大小和传输速度的限制，最好要简化编码，就要作大量的辅助指令。
其中采用的处理器是增强型的8051内核，8051具有2个功能，它使用USB1.1规范中定义的通信协议。
使得与USB顶层设计相关的固件代码更趋简单化；
同时为实现8051的主要性能留有代码空间和带宽，从而实现设备功能。
关于USB总线设备的客户端驱动程序：
USB总线外设的驱动程序大多采用WDM类型，VDM（WindowsDriverModel,即视窗驱动模型）是Microsoft公司力推的新型驱动程序模式，关于驱动的开发，我个人打算把前人的成果拿来使用。
主要的驱动程序在www.usb.org中的驱动论坛里都可以找到。
关于USB设备驱动程序设计：
这个设计主要是做USB总线结构是如何与Windows操作系统相适应得，以及如何开发USB总线设备驱动程序，这里主要参考Microsoft提供的设备驱动程序开发包（DeviceDriverDeveloper’sKit,即DDK）中的文档。
关于固件程序开发：
人机接口设备（HID）类对于主机的驱动和HID通信，设备必须使用相应得固件程序来满足一定的要求，通过固件程序的调度，主机才可以所得到设备的描述符以及完成端点数据的传输。
为了有效的开发8051的固件代码，要三项工具：
8051的汇编和/或编译，ROM/RAM的下载，8051的调试。
项目
来源
必须或可选
8051的汇编和/或编译
Keil,Tasking,orPLC
必需
ROM/RAM的下载
制造商
必须
8051的调试
固件库
可选
例子代码
USB总线分析仪
CATC
1.王朔李刚USB接口器件PDIUSBD12的接口应用设计天津大学2002.4
2.刘滨孙睿基于USB和多线程的实时数据采集系统中国海洋大学2003.9
4.张弘USB接口设计 西安电子科技大学出版社 2002.12
5.马伟计算机USB系统原理及其主/从机设计北京航空航天大学出版社2004.01
6.Windows驱动程序参考：
MicrosoftWindows2000DriverDevelopmentKitByMicrospftCorporation
7.USB开发者论坛：
8.UPnP™论坛贡献成员UPnP™设备架构2000年6月
9.FRIEDHELMSCHMIDT著，精英科技译.SCSI总线和IDE接口：
10.DonAnderson著，精英科技译.USB系统体系.北京：
11.萧世文编著.USB2.0硬件设计.北京：
12.UniversalSerialBusMassStorageClass-Bulk-OnlyTransportRevision1.0.USBImplementersForum.1999
13.UniversalSerialBusMassStorageClass-SpecificationOverviewRevision1.1.USBImplementersForum.2000
14.周涛张辉采用PDIUSBD12的USB系统固件程序设计电子技术应用2003.7
15.ATAttachmentwithPacketInterfaceExtension（ATA/ATAPI-4）.T13.1998
指导教师意见：
1．对“文献综述”的评语：
2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：
指导教师：
年月日
所在专业审查意见：
负责人：
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