USB总线接口技术及应用研究

USB总线接口技术及应用研究

一、USB总线接口技术及应用研究(论文文献综述)

刘巾滔[1](2020)在《基于ARM的多总线程控仪器接口软件设计》文中研究表明对于测试设备以及自动测试系统而言,总线在其中承担了信息传递和控制等不可或缺的功能。随着GPIB、USB、以及LAN等多种总线程控接口的增加,多总线程控仪器接口在构建自动测试系统以及设计智能仪器设备时将更加常见。本课题的多总线程控仪器接口是仪器设备装置的接口部分,拥有GPIB接口、USB接口以及LAN接口作为标准配置用于实现仪器与计算机的联系。本次软件设计GPIB/USB-LAN满足计算机与仪器内部控制电路通信协议转换,以ARM系列cortexM4-STM32F4微处理器为核心充分发挥程控仪器接口的功能,减少接口资源浪费并满足程控需求。本课题的主要研究内容如下:1.在考虑了器件功能、可靠性、操作复杂性以及成本等多方面的因素,USB接口采用USBTMC类协议设备接口;GPIB接口在ARM微处理器上用软件模拟出专用接口芯片的功能,保证了在极少的外围电路的情况下实现GPIB接口功能;LAN接口采用W5500以太网控制芯片,提出更高效的以太网接入方案。2.此次设计主要解决一台仪器的多种总线程控仪器接口问题,该软件设计集成GPIB转以太网功能以及USB转以太网功能,能把GPIB总线或者USB总线传来的控制信息通过ARM微处理器转换成以太网数据帧发送给仪器设备本身,完成了将一台仪器的不同程控总线接口实现与主控机的通信。3.作为仪器设备的多总线接口,需要具备可修改识别接口参数特性的功能。用户可通过上位机修改此参数信息,参数包括本地网关IP地址、子网掩码、本地IP地址、本地端口号、GPIB地址等。因为使用FLASH存储其信息,所以在供电突然断开时,依然可保留配置的参数。4.为了避免接口资源的浪费,同时也实现了上位机对USB/GPIB/LAN三个通信接口管理的功能。多总线程控仪器接口在实际使用过程中,可根据用户需要关闭或开启使用的程控接口,配置选项为0和1,0表示关闭、1表示开启。本文设计的基于ARM的多总线程控仪器接口有体积小、成本低、可靠结构、电路简单以及操作快捷等特点,能够满足测试测量仪器接口的需求,可方便灵活的组建成自动测试系统,具有很大的应用前景和使用价值。

段晨昊[2](2019)在《基于FPGA的USB2.0实时数据监听技术的研究》文中进行了进一步梳理USB是一种便捷的,点对点的数据传输方式,但该协议不支持三个设备间的数据传输。若需要实现对USB 2.0总线上数据的实时监听和采集功能,需要开发一个特定的设备或系统来完成这个任务。目前市场上出售的USB协议分析仪可以实现基于计算机的数据监听和分析功能。不过,本项目组正在进行的实验项目中,要求数据的监听和采集要在一个FPGA系统中完成,USB协议分析仪不能应用于该项目。所以,本文将对基于FPGA的USB 2.0实时数据监听技术进行研究,并构建一个实验系统。该系统不依赖于计算机,完成USB 2.0总线数据的监听采集的同时,还能满足便携性,扩展性等要求。本文的主要工作分为USB 2.0数据监听技术研究、实验系统设计和验证三大部分。在监听技术研究方面,深入分析了UTMI+和ULPI协议,提出了一个全新的以FPGA为核心的USB 2.0实时数据监听技术方案,即通过FPGA控制两个独立的ULPI外围模块,把系统接入到USB总线中,进行USB 2.0数据的监听和采集。系统设计方面包括:设计和搭建硬件实验平台,以及使用HDL语言完成所有FPGA逻辑功能模块的设计。硬件实验平台以FPGA开发板为核心,外部扩展两个相互独立的ULPI外围模块,得到两个分别独立的USB 2.0接口。FPGA逻辑设计方面,整个系统包括了两个ULPI数据收发与控制模块,一个FPGA信号处理和协调模块,一个数据暂存模块和一个数据转发模块。其中的ULPI数据收发和控制模块为FPGA逻辑设计的核心,由UTMI+软核再封装得到。验证方面包括:硬件实验平台的上电实验,验证硬件平台能够正常工作;分别验证ULPI数据收发和控制模块、FPGA信号处理和协调模块、数据暂存模块和数据转发模块的功能完整性,其中除了ULPI数据收发和控制模块(ULPI核)存在一些缺点,其他模块都能正常工作;进一步验证分析ULPI核中各个功能模块,设计的封装模块均能够完成相对应的功能;连通整个系统,验证系统功能的完整性。

刘伍洋[3](2018)在《通信基带处理器与应用处理器的交互接口设计》文中研究表明随着移动通信终端性能的不断提高,通信基带处理器(BP)和应用处理器(AP)的交互接口成为了移动通信终端设计的关键问题。当前作为处理器间的交互接口主要有UART、SPI以及FS-USB等,但随着蜂窝网络数据功能需求增强,终端续航能力需求越来越高,当前BP与AP间的传统交互接口已无法支持BP功能、未来移动通信标准匹配的数据吞吐量以及终端低功耗需求。因此,针对BP与AP的交互接口方案的设计与改进越来越重要。本课题分析了当前作为处理器间通信架构的主流接口的优缺点,并针对项目现有接口的不足、硬件资源的支持以及BP与AP交互接口的需求特性等多方面进行考虑,在对比分析了HS-USB接口的特性之后,最终选择HS-USB接口作为BP与AP间通信的接口解决方案。为了满足BP与AP交互接口“高吞吐量、灵活性、低功耗”三大目标特性,本课题的工作内容包括三个方面:1.为了提高USB接口在BP上作为从设备与上位机(AP)进行通信的数据传输速率,在USB协议栈中设计和改进了设备固件程序;2.考虑到BP与AP之间通信的数据类型多,为最大避免传输不同数据间的干扰,在目标平台上开发了多功能USB设备,实现BP与上位机建立多条物理通信线路进行数据传输的目标;3.考虑到移动通信终端在实际应用中要求越来越低的功率消耗,设计了基于BP-AP交互接口的低功耗策略,实现BP的低功耗功能。通过项目硬件平台对以上三种设计方案进行了丰富的调试验证与完善工作,验证了三种设计方案实现的功能在测试平台上的可行性,最终完成了课题设计工作的目标,兼而满足了实际项目的功能需求。

张健[4](2016)在《基于USB3.0的PET高速数据传输系统的研究与实现》文中研究表明PET(正电子发射型计算机断层扫描)是高灵敏度且具有定量测量能力的分子影像技术,而且由于存在多种PET分子影像示踪剂,使得PET可以用于多种生理过程和疾病的研究,例如,癌症等疾病的早期诊断与治疗的早期评估。在PET系统之中,探测器采集到的数据能否快速准确的传输到计算机上,会直接影响PET系统的整体性能。PET系统的一个重要的特点就是数据量大,传输速率要求高。因此,如何快速准确的将大量的数据传输到计算机上,成为非常迫切的需求。经过广泛的调研之后发现,在常用的计算机总线中,USB(通用串行总线)不但拥有体积小巧、热插拔、扩展性好、成本低以及良好的版本兼容性等等优点,而且USB3.0的理论最高传输速率高达5.0Gb/s。因此,本文提出了基于USB3.0的PET数据传输系统的研究与实现。论文首先论述了选题的背景与意义以及国内外的发展现状,在对传统的PET数据传输系统详细研究并且分析了现阶段PET系统传输速率需求基础之上,选择了使用USB3.0接口技术,设计了基于USB3.0的PET高速数据传输系统。根据系统的整体设计方案来选择硬件电路的芯片,设计硬件电路完成系统的硬件设计;研读FPGA控制芯片的编程手册开发FPGA程序,实现FPGA对USB3.0处理器的逻辑控制功能;完成系统的软件的开发包括固件程序、驱动程序以及上位机软件,从而实现软硬件交互。然后对系统进行硬件和软件的调试,接着进行系统的联合调试,固件的枚举与重枚举测试、数据的发送测试,最后测试系统的传输速率以及传输的准确性。本文的设计方案中,其最大的优势莫过于采用了超高速的USB3.0技术,USB3.0是最新的USB总线接口技术,提供了近十倍于USB2.0的传输速率以及更高的节能效率,而且向下兼容所有以前的USB版本。可以说,超高速的USB3.0总线接口技术是未来USB接口的发展方向。本设计在调试之后,其实验所测得的传输速率高达183MB/s,相比传统的基于以太网的PET数据传输系统,本文所设计的基于USB3.0的数据传输系统,在传输速率上有明显的提升,完全的满足了现今PET系统在数据传输速率方面的要求。同时,本文所提出的设计方案的成功,对于以后再设计应用PET系统的数据传输系统的研究与设计,具有相当重要的借鉴意义。

段建波[5](2014)在《基于USB3.0高分辨率摄像头图像采集系统设计》文中提出随着技术的进步,人们对数据吞吐量的需求越来越大,尤其是在高速数据采集及高分辨率视频图像传输领域。超高速USB3.0是最新的USB总线协议规范,支持的超高速传输速率(Super-Speed USB)高达5.0Gbps,能提供相当于USB2.0十倍的传输速率和更高效的电源管理能力。随着USB3.0接口技术的不断普及,其应用领域正不断扩大。本系统设计的图像采集系统,主要完成视频图像数据的采集、传输和显示。其中传输接口以及传输方式的选择,很大程度决定着视频图像画面质量和帧率的提高。发展到现在,以USB2.0作为传输接口的图像采集系统已被广泛应用于社区监控、工业控制、国防安全等领域,但是如果想进一步提高传输性能,往往受到USB2.0高速传输速率(最高为480Mbps)的限制。因此,研究基于USB3.0接口技术的高分辨率图像采集系统变得越来越有必要。本系统以美国镁光公司的MT9P031图像传感器作为图像采集模块,该芯片动态分辨率为2592(H)×1944(V),可以实现帧率为60fps的720P视频图像传输,被广泛应用于各种高分辨率摄像头设计。图像传感器将采集到的数据通过12位并行接口传递给Cypress公司的USB3.0接口控制芯片CYUSB3014,该芯片在Slave FIFO工作模式下,通过DMA通道将数据以USB3.0批量传输速率传递给PC上位机的设备驱动程序,设备驱动程序将采集到的视频图像数据发送给应用程序AMCAP,AMCAP通过调用基于DirectShow架构编写的转换滤波器程序实现视频图像格式RAWRGB到RGB24的转换,最终实现视频数据的实时显示。经过硬件设计调试和软件编程调试,系统能够成功被Windows操作系统识别。经检测,在720P预览模式下,最高帧率为45fps;在1080P(分辨率为1920×1080)模式下,最高帧率为30fps;在全屏模式(分辨率为2592×1944)下,最高帧率为14fps。实验结果表明,以芯片CYUSB3014作为USB3.0外备控制器实现CMOS图像传感器高分辨率视频图像数据采集的方案可行。随着USB3.0接口的普及,以USB3.0作为传输接口的图像采集系统将不断上市,人们将享有更高品质的视频图像支持。

王健[6](2011)在《Linux系统蓝牙USB设备驱动的设计与实现》文中认为蓝牙是一种开放性短距离无线通信技术标准,基于HCI层蓝牙协议栈的应用软件必须依赖相应的设备驱动程序才能控制蓝牙外设,实现蓝牙无线数据传输的功能。为了进一步发挥蓝牙技术在成本、功耗和传输速度等方面突出的综合优势,扩展蓝牙技术在个人无线通信领域的应用,本文配合自有蓝牙协议栈实现了在Linux操作系统上的蓝牙USB设备驱动程序,解决了自有蓝牙协议栈缺少配套设备驱动的问题。本文在深入研究和理解蓝牙2.0规范HCI层协议、USB2.0规范、Linux2.6版本操作系统设备管理方法和Linux USB核心功能的基础上,结合蓝牙协议栈的实现方式,采用Linux内核模块机制,用C语言和GNU工具链构造并且实现了基于X86平台和Linux2.6.29内核的蓝牙USB设备驱动程序。本文实现的蓝牙USB设备驱动程序可以支持蓝牙HCI指令分组、HCI事件分组、ACL数据分组的传输,具有工作稳定、可自由挂载和卸载的特点。实验表明本文实现的蓝牙USB设备驱动程序,能够很好的驱动蓝牙USB设备,可以配合自有蓝牙协议栈和蓝牙应用程序完成蓝牙组网、数据传输的功能。并且可以支持其他的嵌入式处理器,如ARM等,具有很强的移植性。

杜建峰[7](2009)在《基于USB接口的CAN总线网络监控系统设计》文中研究表明CAN总线通信网络自上世纪八十年代由德国Bosch公司开发出来以后,经过二十几年的迅速发展,以其独特的设计和极高的可靠性,在汽车应用领域中占据了主导地位。然而,CAN总线标准协议只规范了数据链路层和物理层,没有具体制定应用层,造成了各大汽车制造厂商使用的应用层协议各不相同,导致了检测CAN总线网络中数据的工作不易展开,从而无法很好地对网络进行监控。本课题就是在此背景下,设计开发了CAN总线网络通用的测试监控系统。该系统采集并分析CAN总线上节点所发送的信息,监视节点的工作状况,同时发送指令至总线,控制节点运作。为实现该测试监控系统,本文作了以下工作:(1)在深入研究CAN总线协议的基础上,给出了CAN总线网络监控系统的系统结构,详细阐述了系统软、硬件设计与开发过程。(2)与上位机通信采用USB通信方式,利用内部集成CAN控制器的MC9S12DJ64和符合USB2.0规范的CY7C68013A,设计了USB-CAN转换器硬件电路,包括CAN接口电路模块、USB接口电路模块和AD采样模块。(3)结合专用开发环境给出了CAN通信和USB设备端通信的固件开发流程和程序结构,设计了专门针对系统的USB设备驱动程序。(4)在上位机开发了可视化监控软件平台,利用PASSAT B5 CAN总线舒适系统实验平台,对系统进行测试和功能验证。

马春欣[8](2008)在《基于USB接口技术的智能舰炮射击记录仪的研究》文中提出舰炮的射击次数对其零部件的寿命有着重要影响,其中实弹射击主要影响身管、击针等零部件的寿命,空枪击发则会影响击针的寿命。在武器研制及部队训练过程中往往需要实时监测各种状态下射击次数与武器完好程度的关系,而目前尚无可实现这一功能的智能仪器。本文综合运用单片机控制技术、USB接口技术,完成了基于USB接口技术的智能舰炮射击记录仪的设计。该记录仪可以实时记录、存储舰炮的射击发数,并可以将数据通过USB接口传到上位机从而达到对各舰炮射击数据统计分析和长期保存的目的。该系统采用AT89LV52单片机进行核心设计,具有较大的成本优势,性价比高。论文首先介绍了该课题的研究背景、目的及意义,概述了记录仪的总体设计方案,详细论述了单片机与外围接口电路的关键技术,以及USB通信模块的硬件电路设计及固件编程,论文还简要地介绍了驱动程序和应用程序的开发工作。通过对本记录仪的调试及应用,证明基于USB接口技术的智能舰炮射击记录仪能够准确地记录舰炮的射击发数,基本实现了数据传输功能。具有智能化、小型化、操作简便等特点。

何梓滨[9](2008)在《智能视觉传感器技术及其在药品自动视觉检测的应用研究》文中提出视觉传感器,也称智能相机,因其将图像传感器、数字处理器、通信接口和I/O控制单元集成到一个单一的相机内,兼具了图像采集、图像处理、信息传递和I/O控制功能,是近年来计算机视觉研究领域的一个热点。现代化工业生产对产品的质量控制提出了更严格的要求,自动视觉检测技术以其高精度、非接触性、高智能等优点,符合现代生产过程中对在线检测和智能控制的要求,应用日趋广泛。本文研究了视觉传感器技术,所开发设计的视觉传感器样机采用CMOS图像传感器,并基于DSP+CPLD技术实现了图像采集、图像处理和I/O控制,同时设计实现了基于DSP内置USB接口的数据通信。针对泡罩药品包装生产线上的实时检测要求,采用所设计的视觉传感器样机搭建了泡罩药品自动视觉检测实验系统,并研究了泡罩药品表面图像处理算法。本文完成的主要工作有:(1)设计了基于TMS320VC5509A型DSP的视觉传感器硬件电路并完成调试工作,实现了其图像采集、图像处理、数据通信和I/O控制功能。(2)开发实现了DSP内置USB通信接口。编写了基于中断处理的USB固件程序,编写了基于WDM结构的USB驱动程序,实现了USB接口的枚举和数据通信。数据传输速率满足系统要求。(3)设计了视觉传感器的软件系统。编写了运行于DSP系统的图像采集、处理和传输程序,实现了视觉传感器实时响应外部采集命令,并经图像处理分析,通过I/O口给出图像处理的结果信号;设计了PC端的应用程序,实现了泡罩药品运动图像和检测结果的实时显示。(4)设计了泡罩药品自动视觉检测系统的总体框架结构。系统由光电模块发出采集命令,视觉传感器完成图像采集和处理并给出判断结果信号,PLC模块完成对不合格产品的剔除。开发了专门的光源照明系统。(5)研究了泡罩药品表面图像处理算法。设计实现了图像滤波、灰度增强、阈值分割、边缘检测、目标标记及几何特征参数测量;讨论了已知圆参数的快速圆检测霍夫变换算法。(6)设计了两套实验系统。一套采用透射照明方式,针对未覆盖铝箔材料的泡罩药品实现实时检测;另一套采用反射照明方式,针对铝箔封合后的泡罩药品实现实时检测。系统的检测精度和速度满足设计要求。

徐刚[10](2007)在《语音质量客观评价系统接口技术的设计与实现》文中研究表明近些年来,现代通信网络从电路交换网发展到分组交换网,而分组交换网的服务质量一直是其应用的主要问题,因此,不断提高网络运营的服务质量具有极其重要的意义。语音质量是衡量网络服务质量的重要指标之一。语音质量评价从主体上分为主观评价和客观评价两种。主观评价方法是人对语音质量的真实反映,但是费时费力,而且受测试条件的限制和测试人员主观因素的影响,重复性和稳定性较差。因此,开发灵活、方便、快捷、可靠的语音质量客观评价系统极其必要。本文的工作主要包括以下几个方面的内容:(1)研究ITU-T公布的相关语音质量客观评价标准协议,重点研究PESQ模型的原理。(2)给出了一种语音质量客观评价系统设计方案。本系统采用GPS模块,解决语音信号远距离发送与接收之间的同步问题;本系统采集两路语音信号,送入数字信号处理器进行数据处理;数据处理结果通过USB总线,以图形的方式在PC机显示屏上显示出来。(3)研究DSP系统的设计与开发流程,并基于本系统的实际需求,选择合适的芯片,如核心处理器芯片、A/D芯片、FLASH芯片等。(4)研究本系统采用的核心处理器芯片TMS320VC33的特点和使用方法,以及深入研究USB通信模块和DSP系统脱机工作的实现方法。(5)设计USB总线芯片CH372V的接口电路,以及开发TMS320VC33与PC机通信程序。使用C++语言开发MFC应用程序,使用户能对本系统进行控制,实现人机交互。(6)设计TMS320VC33与FLASH芯片SST39VF800A接口电路,详细分析了TMS320VC33 DSP系统引导程序加载的软硬件方法,并且基于TMS320VC33平台开发在线擦写FLASH程序,以便实现DSP系统引导程序加载。

二、USB总线接口技术及应用研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、USB总线接口技术及应用研究(论文提纲范文)

(1)基于ARM的多总线程控仪器接口软件设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
        1.2.1 虚拟仪器的发展过程
        1.2.2 各总线的发展态势和研究现状
        1.2.3 多总线程控仪器接口转换的发展趋势
    1.3 本文的主要研究内容
    1.4 本论文的结构安排
第二章 多总线程控仪器接口系统方案设计
    2.1 功能需求分析
    2.2 硬件模块介绍
    2.3 软件系统设计方案
    2.4 软件开发平台介绍
    2.5 系统方案可行性分析
        2.5.1 经济可行性分析
        2.5.2 技术可行性分析
    2.6 本章小节
第三章 相关总线接口技术的设计与实现
    3.1 USBTMC(USB TEST AND MEASUREMENT CLASS)程控接口设计
        3.1.1 USBTMC协议
        3.1.1.1 USB数据的构成与传输类型
        3.1.1.2 USBTMC通信模型与数据格式
        3.1.1.3 USBTMC协议请求
        3.1.2 USBTMC驱动软件设计
        3.1.2.1 USB外设接口模块介绍
        3.1.2.2 USBTMC驱动程序编写
    3.2 GPIB接口的软件模拟设计
        3.2.1 GPIB协议
        3.2.1.1 GPIB总线结构及信号线
        3.2.1.2 接口功能与器件接口功能设置
        3.2.1.3 消息编码及传递
        3.2.2 GPIB接口设计
        3.2.3 GPIB接口的软件模拟程序设计
    3.3 以太网程控接口设计
        3.3.1 TCP/IP原理
        3.3.1.1 TCP/IP基础协议
        3.3.1.2 数据封装
        3.3.1.3 SOCKET通信
        3.3.2 以太网接口设计
        3.3.2.1 以太网接口芯片
        3.3.2.2 W5500 工作模式
        3.3.3 以太网接口程序设计
    3.4 本章小结
第四章 程控仪器接口协议转换软件设计
    4.1 系统的移植与内核拓展
        4.1.1 μC/OS-Ⅲ简述
        4.1.2 移植操作系统
        4.1.3 任务调度介绍
    4.2 系统软件总体设计
    4.3 USB-LAN模块软件设计
        4.3.1 USB-LAN模型
        4.3.2 USB-LAN软件设计
    4.4 GPIB-LAN模块软件设计
        4.4.1 GPIB-LAN模型
        4.4.2 GPIB-LAN软件设计
    4.5 数据存储/配置软件设计
        4.5.1 FLASH简介
        4.5.2 参数存储方式
        4.5.3 数据存储/配置程序设计
    4.6 通信接口管理任务软件设计
    4.7 本章小结
第五章 软件功能测试
    5.1 搭建测试平台
    5.2 USB-LAN模块测试
    5.3 GPIB-LAN模块测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 后续工作展开
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(2)基于FPGA的USB2.0实时数据监听技术的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外发展概况
        1.2.1 USB2.0 总线协议的发展概况
        1.2.2 FPGA技术的发展概况
        1.2.3 USB总线协议分析仪发展概况
        1.2.4 基于FPGA的 USB实时数据监听技术研究现状
    1.3 课题研究意义
    1.4 论文的主要工作和结构安排
第2章 USB总线协议和ULPI协议概要
    2.1 USB2.0 总线协议介绍
        2.1.1 USB总线的拓扑结构
        2.1.2 USB主机
        2.1.3 USB设备
        2.1.4 USB集线器
    2.2 USB数据流模型
    2.3 USB的四种数据传输类型
        2.3.1 控制传输
        2.3.2 块传输
        2.3.3 中断传输
        2.3.4 同步传输
    2.4 ULPI协议和UTMI协议规范
        2.4.1 UTMI协议规范
        2.4.2 ULPI协议规范
        2.4.3 封装UTMI+为ULPI
    2.5 本章小结
第3章 硬件实验平台的搭建
    3.1 硬件实验平台搭建思路
    3.2 FPGA芯片及开发板选型
    3.3 外接ULPI PHY介绍及选择
    3.4 实验平台搭建
    3.5 硬件实验平台测试
        3.5.1 FPGA开发板测试
        3.5.2 两块ULPI外围模块的功能验证
    3.6 本章小结
第4章 FPGA逻辑设计
    4.1 系统逻辑结构的总体设计
    4.2 UTMI+核的分析和应用
        4.2.1 时钟要求
        4.2.2 存储接口和仲裁
        4.2.3 协议层
        4.2.4 其他功能模块
    4.3 符合ULPI协议的封装设计
        4.3.1 ULPI-UTMI转换
        4.3.2 ULPI检测逻辑
        4.3.3 ULPI接口多路选择器
        4.3.4 ULPI封装的工作原理
    4.4 DDR3 控制模块
    4.5 WISHBONE结构及IP核之间的连接
        4.5.1 结构特点以及优势
        4.5.2 WISHBONE结构的最小信号数量及定义
    4.6 片上系统的时钟
    4.7 程序的层次结构
    4.8 本章小结
第5章 系统调试
    5.1 系统调试工具和平台
        5.1.1 ModelSim
        5.1.2 ChipScope
        5.1.3 示波器
        5.1.4 PlanAhead
    5.2 系统调试流程
    5.3 ULPI核的功能验证
    5.4 系统与计算机连接的调试
    5.5 讨论
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间学术成果
附录B 运行结果波形图

(3)通信基带处理器与应用处理器的交互接口设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
注释表
第1章 引言
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 研究现状及发展趋势
    1.3 本课题研究内容及章节架构
第2章 接口方案及相关介绍
    2.1 处理器交互接口特性需求
    2.2 接口方案选定
    2.3 整体框架
    2.4 USB硬件平台介绍
    2.5 USB协议介绍
    2.6 本章小结
第3章 接口数据高速传输设计与实现
    3.1 针对USB数据传输速率的分析
    3.2 USB固件及其功能
    3.3 针对USB数据传输速率的分析
        3.3.1 设计思想
        3.3.2 工作流程
    3.4 固件模块设计与实现
        3.4.1 CDC设备描述符设计
        3.4.2 CDC类功能描述符
        3.4.3 设备状态机设计
        3.4.4 设备类特殊请求
        3.4.5 中断服务程序设计
    3.5 固件调试与结果分析
        3.5.1 测试方案
        3.5.2 结果分析
    3.6 本章小结
第4章 接口多通道设计与实现
    4.1 BP与 AP通信链路分析
    4.2 多功能USB设备的研究与选择
    4.3 USB接口多通道设计
        4.3.1 接口通信设计
        4.3.2 USB接口多通道框架
        4.3.3 硬件资源分配
        4.3.4 软件设计
    4.4 组合设备的实现
        4.4.1 CDC协议重实现
        4.4.2 组合设备描述符配置
        4.4.3 组合设备的枚举
        4.4.4 全部端点配置方案
        4.4.5 IN/OUT端点处理
    4.5 多功能接口测试与分析
        4.5.1 测试方案
        4.5.2 结果分析
    4.6 本章小结
第5章 接口低功耗策略设计与实现
    5.1 低功耗需求分析
    5.2 针对BP的低功耗分析
        5.2.1 BP数据处理模块
        5.2.2 BP功耗分析
    5.3 面向BP功耗的USB接口作用分析
    5.4 USB低功耗策略设计与实现
    5.5 功耗测试与分析
        5.5.1 测试方案
        5.5.2 结果分析
    5.6 本章小结
第6章 结束语
    6.1 主要工作与创新点
    6.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果

(4)基于USB3.0的PET高速数据传输系统的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题来源
    1.4 论文和主要研究内容和组织结构
第2章 系统总体设计
    2.1 PET基本原理
    2.2 PET系统传输速率分析
    2.3 USB技术分析与开发流程
        2.3.1 USB3.0和USB2.0对比
        2.3.2 USB3.0协议分析
        2.3.3 USB3.0数据传输类型
        2.3.4 USB3.0设备开发流程
    2.4 传统基于以太网PET数据传输系统
    2.5 系统总体设计方案
    2.6 本章小结
第3章 系统硬件设计
    3.1 硬件电路主要芯片分析
        3.1.1 USB3.0控制芯片
        3.1.2 FPGA芯片
    3.2 硬件主要电路设计
        3.2.1 USB3.0接口电路
        3.2.2 GPIFII接口电路
        3.2.3 UART接口电路
        3.2.4 JTAG下载电路
        3.2.5 FPGA外围电路设计
    3.3 电源电路设计
    3.4 本章小结
第4章 软件设计
    4.1 固件程序设计
        4.1.1 固件开发环境搭建
        4.1.2 USB3.0固件程序编写
        4.1.3 GPIFII设计
    4.2 系统驱动程序设计
        4.2.1 驱动程序设计原理
        4.2.2 驱动程序设计
    4.3 系统的应用程序设计
        4.3.1 CyAPI控制函数类
        4.3.2 扫描器件信息
        4.3.3 测试传输速率
        4.3.4 上位机界面
    4.4 本章小结
第5章 系统调试及实验结果
    5.1 系统硬件调试
    5.2 系统软件调试
    5.3 系统联合调试
        5.3.1 固件枚举测试
        5.3.2 发送数据测试
        5.3.3 数据传输测试
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 今后工作展望
致谢
参考文献

(5)基于USB3.0高分辨率摄像头图像采集系统设计(论文提纲范文)

论文摘要
Abstract of Thesis
引言
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题国内外研究现状
        1.2.1 工业相机发展趋势
        1.2.2 国外发展情况
        1.2.3 国内发展情况
    1.3 本论文主要的研究工作
    1.4 本论文的结构组织安排
2 USB 3.0 概述简介
    2.1 从 USB 2.0 发展到USB3.09
    2.2 USB3.0 拓扑结构
        2.2.1 USB 主机
        2.2.2 USB 设备
        2.2.3 USB 3.0 总线物理连接
    2.3 USB3.0 协议
        2.3.1 USB 事务处理概述
        2.3.2 USB 3.0 设备总线状态
    2.4 USB3.0 数据传输类型
        2.4.1 USB 3.0 数据传输概述
        2.4.2 USB 3.0 的数据传输
        2.4.3 USB 3.0 与 USB 2.0 数据传输类型对比
    2.5 USB3.0 的 8b/10b编解码方式
3 系统总体设计方案介绍
    3.1 系统总体设计思路
    3.2 系统硬件设计方案分析
        3.2.1 USB 3.0 外设控制器模块
        3.2.2 图像传感器模块
        3.2.3 电源模块
        3.2.4 USB 3.0 接口模块
        3.2.5 EEPROM 固件存储模块
    3.3 USB3.0 系统软件设计
    3.4 本章小结
4 系统硬件电路设计
    4.1 图像传感器MT9P031 连接电路
    4.2 CYUSB3014 硬件电路连接设计
    4.3 EEPROM 固件程序存储电路
    4.4 USB3.0 接口电路
    4.5 电源模块
    4.6 晶振电路
    4.7 外围电路设计
        4.7.1 JTAG 接口调试
        4.7.2 复位电路
    4.8 USB3.0 应用中的ESD 保护设计
        4.8.1 ESD 保护组件的选用标准
        4.8.2 USB 3.0 高分辨率图像采集系统的过压保护与静电放电
    4.9 本章小结
5 系统软件设计开发
    5.1 固件程序设计
        5.1.1 固件程序的功能和框架
        5.1.2 USB 3.0 描述符
        5.1.3 固件程序实现
    5.2 设备驱动程序
        5.2.1 USB 驱动架构
        5.2.2 WDF驱动模型
        5.2.3 WDF驱动程序基本结构
        5.2.4 USB 3.0 功能设备驱动程序开发
    5.3 应用程序
        5.3.1 AMCAP 应用软件
        5.3.2 DirectShow 框架
        5.3.3 滤波器程序设计
        5.3.4 视频图像数据格式转换
    5.4 本章小结
6 系统整体测试
    6.1 硬件设计测试
    6.2 软件编程调试
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 工作总结
    7.2 系统有待完善的工作
    7.3 展望
参考文献
附录A USB 3.0 高分辨率图像采集系统摄像头实物图
在学研究成果
致谢

(6)Linux系统蓝牙USB设备驱动的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 蓝牙技术的发展与现状
        1.1.1 蓝牙技术的发展
        1.1.2 蓝牙技术的现状
        1.1.3 蓝牙与其他无线通信技术的比较
    1.2 论文研究的目的和意义
    1.3 论文组织结构与作者的工作
第二章 蓝牙USB设备的基本原理
    2.1 蓝牙技术的基本原理
        2.1.1 蓝牙技术的特点
        2.1.2 蓝牙技术规范
        2.1.3 HCI USB传输层协议
    2.2 USB接口技术的基本原理
        2.2.1 USB系统的组成
        2.2.2 USB系统的拓扑结构
        2.2.3 USB数据通信流模型
        2.2.4 USB数据传输的类型
    2.3 小结
第三章 蓝牙USB设备驱动的设计方案
    3.1 蓝牙USB设备和操作系统的选择
        3.1.1 蓝牙USB设备的选型
        3.1.2 操作系统的选择
    3.2 LINUX系统中USB设备驱动
    3.3 蓝牙USB设备驱动的实现方式
    3.4 蓝牙USB设备驱动的结构
    3.5 小结
第四章 蓝牙USB设备驱动的实现
    4.1 蓝牙USB设备驱动模块的实现
    4.2 蓝牙USB设备加载的实现
    4.3 蓝牙USB设备枚举和配置操作的实现
    4.4 蓝牙USB设备的操作方法
    4.5 蓝牙USB设备数据传输的实现
        4.5.1 Linux系统中USB的数据传输
        4.5.2 HCI命令分组传输的实现
        4.5.3 HCI事件分组传输的实现
        4.5.4 HCI ACL数据分组传输的实现
    4.6 蓝牙USB设备卸载操作的实现
    4.7 蓝牙USB设备驱动模块卸载的实现
    4.8 蓝牙USB设备驱动程序的调试
    4.9 小结
第五章 结束与展望
    5.1 总结与分析
    5.2 蓝牙和USB技术展望
致谢
参考文献

(7)基于USB接口的CAN总线网络监控系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
图表目录
1. 绪论
    1.1 课题的应用背景
    1.2 汽车总线技术的发展
        1.2.1 CAN现场总线的发展
        1.2.2 USB总线的发展
    1.3 课题任务及研究内容
2. 总体设计方案
    2.1 系统功能需求
    2.2 系统总体方案设计
    2.3 硬件设计方案
    2.4 软件设计平台选择
    2.5 本章小结
3. CAN总线原理分析
    3.1 CAN总线性能特点
        3.1.1 CAN的分层结构
        3.1.2 CAN总线的物理层
    3.2 CAN总线技术规范
        3.2.1 CAN总线的相关概念
        3.2.2 CAN总线报文传输
        3.2.3 CAN总线帧类型
    3.3 本章小结
4. USB总线原理分析
    4.1 USB系统简介
    4.2 USB包和事物处理
    4.3 USB数据传输
    4.4 本章小结
5. 系统的硬件设计
    5.1 CAN接口
        5.1.1 CAN接口主要芯片选择与介绍
        5.1.2 CAN接口模块原理图设计
    5.2 USB接口
        5.2.1 USB接口主要芯片选择与介绍
        5.2.2 USB接口模块原理图设计
    5.3 AD采样接口
        5.3.1 AD接口主要芯片选择与介绍
        5.3.2 AD接口模块原理图设计
    5.4 其他部分
        5.4.1 电平转换模块
        5.4.2 电源模块
        5.4.3 电源隔离模块
    5.5 本章小结
6. 系统的软件设计
    6.1 系统通信
        6.1.1 系统CAN模块通信体系结构
        6.1.2 系统USB模块通信体系结构
    6.2 CAN固件程序编写
    6.3 USB固件程序编写
        6.3.1 USB固件程序
        6.3.2 USB设备描述符表
    6.4 USB设备驱动程序模块
        6.4.1 USB设备驱动
        6.4.2 USB设备的INF文件
    6.5 本章小结
7. 系统的整体调试
    7.1 CAN-BUS舒适系统实验台
    7.2 可视化监控平台
    7.3 舒适系统实验台数据采集及分析
    7.4 本章小结
8. 总结与展望
致谢
参考文献
附录 A
附录 B

(8)基于USB接口技术的智能舰炮射击记录仪的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
1 绪论
    1.1 课题的研究背景、目的及意义
    1.2 国内外研究概况
    1.3 USB简介
        1.3.1 USB体系结构
        1.3.2 USB的优点
    1.4 论文主要工作
2 总体方案设计
    2.1 信号获取模块
    2.2 中央处理模块
        2.2.1 MCU
        2.2.2 信号调理整形电路
        2.2.3 数据的存储
        2.2.4 控制键盘
        2.2.5 日历时钟电路
        2.2.6 LCD显示
        2.2.7 电源监测和复位电路
    2.3 USB通信
    2.4 系统电源
    2.5 系统软件的编写
        2.5.1 上位机通信软件的编写
        2.5.2 下位机 MCU控制软件的编写
3 系统硬件电路的设计及实现
    3.1 射击动态信号的获取与调理
        3.1.1 信号的获取
        3.1.2 信号的调理
        3.1.2.1 整形电路
        3.1.2.2 脉冲展宽电路
    3.2 单片机的选择及其资源分配
        3.2.1 单片机的选择
        3.2.2 硬件资源分配
    3.3 时钟模块的设计
        3.3.1 日历时钟的选择
        3.3.2 DS12C887的原理及硬件电路设计
        3.3.3 DS12887的软件编程
    3.4 存储单元的设计
        3.4.1 外部数据存储器AT28C256
        3.4.2 AT28C256的数据保护
        3.4.3 AT28C256与系统的连接
    3.5 人机对话电路设计
        3.5.1 LCD数据显示
        3.5.1.1 显示器的选择
        3.5.1.2 ACM12864JHZ结构及硬件电路设计
        3.5.2 键盘设计
        3.5.2.1 键盘设计要求
        3.5.2.2 键盘系统设计
    3.6 电源监控和复位电路的设计
        3.6.1 复位输出
        3.6.2 MCU程序“跑飞”监测与自动恢复运行
        3.6.3 电源电压监测
    3.7 小结
4 USB通信模块设计及实现
    4.1 PDIUSBDI2简介
    4.2 USB通信模块硬件电路设计
    4.3 USB固件程序设计
        4.3.1 USB设备枚举的过程
        4.3.2 USB固件编程
5 驱动程序及客户端程序设计
    5.1 USB驱动程序的设计
        5.1.1 开发环境的介绍
        5.1.2 USB设备驱动程序的设计
    5.2 USB客户端软件设计
        5.2.1 查找设备,获得设备路径名
        5.2.2 打开设备
        5.2.3 读写USB设备
        5.2.4 关闭通信
6. 系统可靠性设计
    6.1 抗干扰措施
        6.1.1 印刷电路板整体布局与连线
        6.1.1.1 印刷电路板的布局
        6.1.1.2 印刷电路板的电气连线
        6.1.2 电源和地线设计
        6.1.3 “去耦”电容的放置
        6.1.4 电磁兼容性设计
        6.1.5 其他抗干扰设计
    6.2 抗振设计
7. 总结
致谢
参考文献

(9)智能视觉传感器技术及其在药品自动视觉检测的应用研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 机器视觉研究概述
        1.1.1 机器视觉的理论体系
        1.1.2 机器视觉系统的研究方向和热点
    1.2 自动视觉检测系统综述
        1.2.1 自动视觉检测系统
        1.2.2 自动视觉检测技术的发展及特点
        1.2.3 自动视觉检测技术的应用
    1.3 视觉传感器
        1.3.1 视觉传感器组成及特点
        1.3.2 视觉传感器的发展趋势
    1.4 课题研究背景及意义
        1.4.1 泡罩药品自动视觉检测技术的研究现状
        1.4.2 课题的研究意义
    1.5 论文的主要研究内容
    1.6 本章小结
第二章 泡罩药品自动视觉检测系统研究
    2.1 泡罩药品自动视觉检测系统结构
        2.1.1 泡罩药品包装工艺流程
        2.1.2 泡罩药品自动视觉检测系统结构
    2.2 光学子系统
        2.2.1 光源照明模块
        2.2.2 光学成像系统景深
    2.3 考虑透镜径向畸变的摄像机标定
        2.3.1 带有透镜径向畸变的小孔摄像机模型
        2.3.2 需要标定的参数
        2.3.3 径向排列约束(RAC)的摄像机标定过程
    2.4 视觉传感器子系统
    2.5 光电触发采集和剔除装置子系统
    2.6 本章小结
第三章 视觉传感器硬件系统设计
    3.1 视觉传感器系统
        3.1.1 视觉传感器硬件结构设计
        3.1.2 改进后视觉传感器外部存储空间分配
    3.2 视觉传感器样机小型化方案
    3.3 高速电路的可靠性设计
        3.3.1 传输线的抗反射设计
        3.3.2 传输线的抗串扰设计
        3.3.3 系统抗干扰措施及PCB 信号完整性方法
    3.4 本章小结
第四章 DSP 内置USB 通信接口技术研究
    4.1 USB 总线概述
        4.1.1 USB 简介
        4.1.2 USB 接口特点
        4.1.3 USB 系统模型
    4.2 USB 接口的硬件实现
        4.2.1 两种USB 硬件方案比较
        4.2.2 TMS320VC5509A 的 USB 模块软、硬件资源
        4.2.3 TMS320VC5509A 内置 USB 模块通信电路设计
    4.3 USB 模块的固件编程
        4.3.1 USB 固件程序执行过程
        4.3.2 USB 枚举过程
        4.3.3 USB 标准设备请求处理程序
        4.3.4 USB 数据I/O 请求处理程序
    4.4 上位机的USB 设备驱动程序
        4.4.1 WDM 驱动程序结构
        4.4.2 USB 设备驱动程序结构
        4.4.3 用Driver Studio 开发USB 驱动程序
        4.4.4 USB 驱动程序的主要例程
        4.4.5 驱动程序调试
    4.5 USB 驱动程序和应用程序的通信
    4.6 本章小结
第五章 泡罩药品表面图像处理与分析算法研究
    5.1 图像增强算法
        5.1.1 直方图均匀化
        5.1.2 灰度变换
    5.2 滤波算法
        5.2.1 改进的中值滤波
        5.2.2 自适应魏纳滤波
    5.3 图像分割算法
        5.3.1 Otsu 阈值分割算子
        5.3.2 Canny 边缘检测算子
        5.3.3 运动边缘检测
    5.4 目标标记
        5.4.1 种子生长法
        5.4.2 改进的循环扫描法
    5.5 目标的几何特征提取
        5.5.1 面积计算
        5.5.2 周长计算
        5.5.3 圆形度计算
    5.6 基于霍夫变换的圆检测
        5.6.1 霍夫变换
        5.6.2 快速的圆检测霍夫变换(CHT)
    5.7 本章小结
第六章 视觉传感器的软件系统设计及实验数据分析
    6.1 视觉传感器软件系统特点
    6.2 视觉传感器软件系统设计
        6.2.1 软件系统框图
        6.2.2 DSP 对中断的处理
        6.2.3 图像处理子程序框图
        6.2.4 USB 通信软件程序设计
        6.2.5 软件系统的界面设计
    6.3 USB 速度测试实验
    6.4 透射式视觉检测中的药片特征参数测量实验
    6.5 反射式视觉检测中的药片特征参数测量实验
    6.6 系统的性能评估和误差分析
    6.7 本章小结
全文总结与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

(10)语音质量客观评价系统接口技术的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 应用背景
    1.2 DSP的发展与应用
    1.3 语音质量评价方法
    1.4 本论文的主要内容及结构安排
第二章 语音质量客观评价系统的设计与开发
    2.1 语音质量客观评价系统需求分析
        2.1.1 功能需求
        2.1.2 性能需求
    2.2 DSP系统的设计流程
        2.2.1 硬件设计
        2.2.2 软件设计
    2.3 DSP芯片的特点
        2.3.1 DSP芯片的基本结构
        2.3.2 TMS320VC33的特点
        2.3.3 TMS320VC33的硬件资源
    2.4 PESQ语音质量客观评价算法
        2.4.1 PESQ算法的优势
        2.4.2 PESQ算法原理
        2.4.3 PESQ模型小结
第三章 USB系统设计
    3.1 USB总线概述
        3.1.1 USB系统描述
        3.1.2 USB总线协议
        3.1.3 USB总线的数据流模型
        3.1.4 USB接口的特点
        3.1.5 USB总线的机械和电气特性
    3.2 USB系统硬件设计
        3.2.1 USB主控芯片的选择
        3.2.2 USB总线接口芯片CH372V介绍
        3.2.3 CH372V芯片说明
        3.2.4 CH372V与TMS320VC33接口电路设计
    3.3 USB系统软件设计
        3.3.1 基于CH372V芯片的DSP芯片端软件设计
        3.3.2 下位机TMS320VC33的程序实现
        3.3.3 上位机应用程序程序实现
第四章 TMS320VC33的Boot Loader设计
    4.1 Boot loader代码程序生成
        4.1.1 十六进制转换命令和转换流程
        4.1.2 命令文件建立与使用
        4.1.3 引导数据头结构
    4.2 TMS320VC33与FLASH接口电路及烧写程序设计
        4.2.1 TMS320VC33与FLASH接口电路设计
        4.2.2 FLASH烧写程序设计
    4.3 TMS320VC33引导模式介绍
        4.3.1 程序装入方式的选择
        4.3.2 引导程序Boot Loader的工作流程
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

四、USB总线接口技术及应用研究(论文参考文献)

  • [1]基于ARM的多总线程控仪器接口软件设计[D]. 刘巾滔. 电子科技大学, 2020(07)
  • [2]基于FPGA的USB2.0实时数据监听技术的研究[D]. 段晨昊. 昆明理工大学, 2019(04)
  • [3]通信基带处理器与应用处理器的交互接口设计[D]. 刘伍洋. 重庆邮电大学, 2018(01)
  • [4]基于USB3.0的PET高速数据传输系统的研究与实现[D]. 张健. 武汉理工大学, 2016(05)
  • [5]基于USB3.0高分辨率摄像头图像采集系统设计[D]. 段建波. 宁波大学, 2014(03)
  • [6]Linux系统蓝牙USB设备驱动的设计与实现[D]. 王健. 西安电子科技大学, 2011(08)
  • [7]基于USB接口的CAN总线网络监控系统设计[D]. 杜建峰. 南京理工大学, 2009(01)
  • [8]基于USB接口技术的智能舰炮射击记录仪的研究[D]. 马春欣. 南京理工大学, 2008(11)
  • [9]智能视觉传感器技术及其在药品自动视觉检测的应用研究[D]. 何梓滨. 天津大学, 2008(07)
  • [10]语音质量客观评价系统接口技术的设计与实现[D]. 徐刚. 大连理工大学, 2007(02)

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USB总线接口技术及应用研究
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