基于嵌入式系统U盘开发的设计.doc

湖南文理学院芙蓉学院 课程设计报告 课程名称： 嵌入式系统课程设计 专业班级： 通信工程1301班 学生姓名： 王海波 指导教师： 邵湘怡 完成时间： 2016年 6月 22日 报告成绩： 湖南文理学院制 目录 基于嵌入式系统u盘开发的设计 1 一、设计题目 1 二、设计内容及要求 1 2.1设计内容 1 2.2设计要求 1 三、设计作用与目的 2 四、系统设计方案 2 4.1系统总体设计 2 4.2简要阐述系统工作原理 3 五、系统硬件设计 3 5.1硬件电路 3 5.2基本程序结构 4 5.2.1.USB 设备端的固件分以下几个层次： 4 5.2.2.在调试的时候，从现象上来看，分成以下几个阶段性的步骤 5 5.2.3.检查USB 器件工作与否 6 5.2.4.提供描述符 6 5.3硬件设计 6 六、系统软件设计 7 6.1USB协议 7 6.2 BULK_ONLY和UFI协议 8 6.3 FAT32 11 6.4软件系统模块 12 七、仿真调试分析 14 八、嵌入式系统学习心得 14 九、参考文献 15 基于嵌入式系统u盘开发的设计 一、设计题目 基于嵌入式系统u盘开发的设计 二、设计内容及要求 2.1设计内容 随着USB技术和闪存技术的飞速发展，移动存储设备的速度和容量日新月异，但在工业控制的上位机和下位机之间，数据传输依然采用传统的串并口技术，特别对一些前端的便携式采集系统，需要采集后临时存储，再拿回来传给作为上位机的PC机进行数据处理，给人们带来很多不变，为此，本文提出了一种方法--利用U盘的便捷特性开发一种基于嵌入式的USB读写器，方便地将采集数据以文件方式写入U盘，PC机不需要任何特殊驱动便可以完成对数据的处理回放。利用本方法可以彻底解决下位机与PC机之间的数据传输难的问题。 2.2设计要求 据U盘结构特点，设计了一种基于嵌入式系统U盘的系统结构，可以将U盘集成到无线数据卡上，或者手机上，以实现数据存储的功能。 在进行USB 开发过程中，比较难的是对设备端的程序（称为固件，Firmware ）进行调试。由于USB 协议有严格的时间要求，这就使得程序必须在有效时间内对某些请求或状态进行处理，否则，USB 将无法正常工作。因此，在调试过程中，较多借助LED1，LED2显示输出的一些信息来辅助调试，定位问题所在。比如，在某个函数中加入LED1，LED2显示语句，程序运行时看有否相应的LED1，LED2显示输出，借此来判断此函数是否得到了执行。调试工作基本分二步进行：首先对外部设备（单片机部分）借助PC 调试软件(从网上下载Bus Hound)将设备端的USB 协议(主要有描述符请求、端口配置、地址设置以及基本数据交换）调通。然后，用调试好的USB 设备接口来嵌入文件系统功能。 三、设计作用与目的 根据U 盘结构特点，设计了一种基于嵌入式系统U 盘的系统结构，可以将U 盘集成到无线数据卡上，或者手机上，以实现数据存储的功能 四、系统设计方案 4.1系统总体设计4.2简要阐述系统工作原理? 五、系统硬件设计 5.1硬件电路 下图分别为PDIUSBD12的引脚定义，其中，下列几个方面在制作电路板时应该注意。 图2 PDIUSBD12引脚图 a）GND 接地，VDD 接正（3.3V 或5V ），如果芯片工作在3.3V ，则Vout3.3 与VDD 都接3.3V ；如果芯片工作在5V ，则这时Vout3.3 会输出3.3V 的电压，用于提供给D ＋作参考电压，因为此参考电压必须为3.3V 。对于U 盘来说，由于USB 接供的是5V 电压，因此应该按后一种接法接。即GND 接USB 接口中的GND ，VDD 接USB 接口中的VDD ，D ＋D－分别接USB 接口中的对应位。 b）XTAL1 和XTAL2 按传统接法。 c）PDIUSBD12与MCU AT-89C55WD的连接方法见下表 表1 PDIUSBD12与MCU AT-89C55WD的连接方法 PDIUSBD12引脚 MCU AT-89C55WD引脚 DATA0~ DATA7 P0.0~P0.7(AD0~AD7) ALE ALE/PROG CS_N P1.6 RESET_N P1.7 INT_N P3.2（INT0） SUSPEND P3.3 WR_N P3.6(WR) RD_N P3.7(RD) A0 接GND d）DMARQ DMACK_N EOT_N GL_N CLKOUT引脚悬空，可作为扩充功能使用。