基于USB通信的嵌入式主从机系统设计与应用

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1、中图分类号!里13UDC620硕士学位论文学校代码!Q三三3密级坌珏基于USB通信的嵌入式主从机系统设计与应用DesignandApplicationofEmbeddedMaster-slaveSystemBasedonUSBCommunication作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：李成龙控制科学与工程嵌入式系统信息科学与工程学院谭冠政教授答辩委员会主席旦肚中南大学二零一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果

2、，也不包含为获得中南大学或其它单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：盔菇篮日期：迷年上月—墨互日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：垄厶幺导师签名期：纠主年上—眨日摘要摘要：随着计算机技术和

3、电子信息技术的高速发展，嵌入式系统的芯片级和系统级设计水平越来越高，功能也越来越强大。其主要的微处理器代表为ARM公司所设计的最新的Cortex系列微处理器，操作系统代表为嵌入式Linux、Wince和uCOS等等。嵌入式系统的设计理念在通信、仪器等许多领域得到了广范的研究和应用。在针对不同的应用目的时，都会设计相应的嵌入式系统。在课题研究中，将嵌入式系统结合当下越来越成熟和通用的串行总线(USB)通信技术，提出一种基于USB通信的嵌入式主从机系统设计方案，并将其应用到滑坡监测系统设计中，主要研究工作如下。首先对研究的背景和意义进行了分析，总结了嵌入式系统现状，并引入研究问题。

4、根据嵌入式系统的研究状况，分析了USB的传输过程，提出了基于USB通信的嵌入式主从机系统的总体设计方案。其次，在总体设计方案的基础上，进行了系统硬件架构和软件架构的分析设计，并进行了硬件和软件系统平台定制。从扩展的兼容性和速度等方面考虑，在数据的传输设计中，引入高速的USB数据传输方案，并进行了主从机的USB通信系统关键模块的设计。接下来，在研究了Linux内核的USB子系统架构的基础上，进行了USB设备驱动程序及微控制器上的USB固件程序设计，并进行了相关开发测试工作。最后，在基于USB通信的嵌入式主从机系统的设计思路下，将其应用在滑坡监测系统设计之中，并进行了相关测试工作，

5、在稳定性和精确性上达到工程设计的要求。图43幅，表10个，参考文献72篇。关键词：嵌入式系统；USB；Cortex。A8／M3；Linux；通信；驱动；ARM分类号：TPl3IIAbstractAbstract：Withthehilghspeeddevelopmentofcomputertechnologyandelectromcinformationtechnology,thechiplevelandsystemlevelofembeddedsystemisbecomingbetterandbetter．Cortexserieschipistherepresentativeo

6、fmicroprocessordesignedbyARM．RepresentativeofembeddedoperatingsystemisLinux，WinceanduCOS．Embeddedsystemdesignconceptisappliedverywideinmanyfieldssuchascommunication，instrument．Forthespecialapplicationpurposes，theembeddedsystemdesignisn’tsame．Intheresearch，embeddedsystemisappliedtothepractice

7、embeddeddevicesdevelopmentanddesign，whichcombinedwithcurrentlyUniversalSerialBus(USB)communicationstechnologyandtakefulladvantageoftoday’Sdatatransmissiontechnology,weproposeanewUSBcommunicationsystemdesignwhichisbasedonembeddedLinuxanditsisapplied