USB 2.0应用系统开发实例精讲

第1章　USB总线概述 1

1.1　USB的开发目的 1

1.2　USB的设计特点 2

1.2.1 USB的设计准则 2

1.2.2 USB设计特色 2

1.3　USB总线使用的分类 4

1.4　USB总线布局技术 4

1.4.1 USB主机 5

1.4.2 USB设备 5

1.5　USB系统实现框图 6

1.6　USB总线拓扑 7

1.6.1 USB主机拓扑结构 7

1.6.2　USB设备拓扑结构 8

1.6.3　USB总线的物理拓扑结构 9

1.6.4　USB总线的逻辑拓扑结构 10

1.6.5　客户软件层与应用层的关系 10

1.7　本章小结 11

第2章　USB 2.0体系结构及规范协议 12

2.1　USB 2.0体系结构 12

2.1.1 USB系统的描述 12

2.1.2　USB总线物理接口 14

2.2　USB 2.0规范概述 15

2.3　USB 2.0数据通信流 16

2.3.1　设备端点 17

2.3.2 USB通道 17

2.3.3 传送类型 18

2.4　USB总线协议层 25

2.4.1 位定序 25

2.4.2 同步字段 25

2.4.3 包标识符 25

2.4.4 包格式 28

2.4.5　事务格式 31

2.5　本章小结 36

3.1　USB设备的状态 37

第3章　USB设备结构及固件开发 37

3.2　USB总线枚举过程 39

3.3　USB标准请求 40

3.4　USB设备的描述符 57

3.4.1　设备描述符 58

3.4.2　配置描述符 59

3.4.3　接口描述符 60

3.4.4　端口描述符 62

3.4.5　String字串描述符 63

3.5　本章小结 64

第4章 内置USB 2.0控制器的单片机AT89C5131 65

4.1　AT89B5131特点概述 65

4.2　AT89C5131引脚说明 66

4.3　USB控制器的结构与配置 68

4.3.1　USB控制器的结构 68

4.3.2　USB控制器配置 70

4.4.1　批量、中断类型OUT数据传输 72

4.4　批量、中断类型数据传输模式 72

4.4.2　批量、中断类型IN数据包传输模式 73

4.5　USB中断源与控制系统 74

4.6　AT89C5131内部USB控制器 75

4.7　AT89C5131对USB控制器的操作代码 83

4.7.1　AT89C5131内部USB寄存器定义 83

4.7.2　USB控制器功能的实现代码 83

4.8　本章小结 89

5.1　WDM驱动程序层次结构 90

第5章　USB设备驱动程序开发 90

5.2　驱动程序对象介绍 91

5.3　驱动程序常用例程 93

5.3.1　DriverEntry例程 93

5.3.2　DriverUnload例程 94

5.3.3　创建设备对象例程 94

5.3.4　启动设备例程 96

5.3.5 即插即用例程 99

5.4　驱动程序和应用程序的通信 103

5.4.1 查找设备 103

5.4.2　打开设备 106

5.4.3　读写USB设备 107

5.5　本章小结 108

第6章　U盘系统设计开发实例 109

6.1　U盘系统概述 109

6.2　U盘系统USB描述符 111

6.3　主机和海量存储设备的通信规范 113

6.4　主机和海量存储设备通信过程 115

6.5　SCSI指令集 116

6.6　FLASH器件结构和特性 118

6.6.1　K9F5608U的结构特点 119

6.6.2　NAND FLASH操作码 122

6.7　U盘硬件电路设计 127

6.8　U盘固件设计 129

6.8.1　SET ADDRESS总线标准请求 129

6.8.2　SET CONFIGRATION总线标准请求 129

6..8.3　GET_DESCRIPTOR总线标准请求 129

6.9　本章小结 142

7.1　USB键盘设计概述 143

第7章　USB键盘设计开发实例 143

7.2　HID类规范介绍 144

7.2.1　HID类描述符结构 145

7.2.2　HID类请求 155

7.3　USB键盘固件设计 159

7.3.1 USB任务的处理设计 161

7.3.2　键盘任务的处理设计 173

7.4　本章小结 183

第8章　MP3播放器设计开发实例 184

8.1　MP3播放器设计概述 184

8.2　查找MP3文件 185

8.3　MP3文件格式及解析 190

8.4　MP3解码控制芯片AT89C51SND1C 196

8.4.1　MP3解码器 197

8.4.2　AUDIO输出接口 201

8.5　利用AT89C51SND1C设计简单的MP3播放器 202

8.5.1　MP3软件设计 202

8.5.2　MP3硬件设计 213

8.6　本章小结 215

第9章　USB数据采集系统设计实例 216

9.1　USB数据采集系统概述 216

9.2　USB数据采集系统驱动程序设计 217

9.2.1　利用DriverWorks生成驱动程序 218

9.2.2　驱动程序的编译 222

9.2.3　USB驱动程序主要例程 223

9.2.4　INF安装文件编写 228

9.2.5　驱动程序安装 230

9.3　多线程应用程序设计 231

9.3.1 查找USB设备，获得设备的句柄 231

9.3.2 读操作 235

9.3.3 写操作 235

9.3.4 多线程程序设计 236

9.4　多线程USB数据采集系统开发实例 237

9.4.1 系统设计 237

9.4.2 系统硬件设计 237

9.4.3　固件设计 241

9.4.4　应用程序设计实例 248

9.5　本章小结 254

第10章　USB信号产生器设计实例 255

10.1　USB信号产生器概述 255

10.2　USB信号产生器设计原理 256

10.2.1 直接数字频率合成技术 256

10.2.2　DDS器件AD9854 258

10.3　系统硬件设计 265

10.3.2　低通滤波电路 267

10.3.1　DDS设计 267

10.3.3　幅度控制电路设计 268

10.4　系统软件设计 272

10.4.1　计算机主机软件设计 272

10.4.2　单片机固件开发 280

10.5　本章小结 289

附录A USB系统开发工具 290

附录B USB常见术语及缩略词 294