基于usb主机的usb-rs232接口转换器的设计与实现

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1、南京理工大学硕士学位论文基于USB主机的USB-RS232接口转换器的设计与实现姓名：张杰申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：方斌20080703硕士论文基于USB主机的USB．RS232接口转换器的设计与实现摘要通用串行总线(UniversalSerialBus，简称USB)从诞生至今已经十多年了。这十多年问，USB在不断完善，并走向成熟。其成本低、速度快、通用性强、可热拔插等诸多优点，得到了诸多厂商的认可。随着USB应用领域的扩大，如何将USB应用在工业领域，实现USB到标准工业接口(如RS232)之间的双向数据通信，成为新的研究课题。USB系统包括USB主机

2、、USB设备和USB互联三部分，其中USB主机是核心，要想实现USB接口到标准工业接口的双向数据通信就离不开USB主机。因此USB主机的开发是本课题研究的关键。本文研究的目的就是实现USB主机功能，使USB设备和RS232设备通过本系统能够通信；同时本系统也能够实现USB设备功能，将RS232接口设备能够映射成为USB接口设备。本文以SST公司的8位处理器89E58RDA为核心处理器，沁恒电子有限公司的CH375B作为USB主／从控制芯片，构建了主动／从动USB通信模块。通过对USB协议的认真研究，深入剖析了USB的系统体系、数据通信模型、数据包格式、USB标准描述符。并且对US

3、B大容量存储设备(MassStorage)类规范进行了仔细的分析，建立了USB与MassStorage类设备之间的逻辑通信模型；实现了USB接口到RS232接口的双向数据通信。硬件上完成了各模块的原理图和PCB设计；在软件上，完成了系统核心驱动程序、USB主机的通信驱动程序以及设备驱动的设计。并且按照论文中的设计方法制作出了实验板。多次实验证明，本系统运行稳定，能够实现预期目标。本系统硬件设计方案具有成本低、功耗小、U盘识别率高等特点。关键词：USB主机，Massstorage类，SST89E58RDA，CH375B，RS232Abstract硕士论文UniversalSeria

4、lBus(UniversalSerialBus，asUSB)frombirthhasbeen10years．Itslowcost，highspeed，highuniversality,hot—pluggable，andmanyotheradvantages，havebeenapprovedbymanymanufacturers．WiththeexpansionofUSBapplications，howtouseUSBintheindustrialfield，andthecommunicationsbetweenUSBinterfacetostandardindustryinter

5、face(suchasRS232)，it’Sanewstudy．USBsystem，includingUSBhost，USBdevicesandUSBconnection，andUSBhostisthecore．InordertoachievethecommunicationsbetweenUSBinterfaceandstandardindustryinterface,themostimportantistheUSBhost．ThereforeUSBhostisthekeyinthisPapers．ThepurposeofthispaperistorealizeUSBhostf

6、unctions，allowingUSBdevicesandRS232devicescancommunicatethroughthissystem．Atthesalnetime，thissystemCanrealizeUSBdevicefunctions．TheCOreprocessorisSST89E58RDA,andtheUSBmaster／slavecontrolchipisCH375BwhichWasproducedbyQinHengElectronicsCo．，Ltd．Theyconstructtheactive／passiveUSBcommunicationsyste

7、m．IcarefullystudiedthesystemofUSB，theUSBprotocol，thedatacommunicationsmodel，thepacketformat，USBstandarddescriptors，etc．EspeciallyanalyzeUSBMass-Storageclass，andthelogiccommunicationmodelbetweenUSBMassStoragedevices．Achievethetwo—waydatacommun