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基于USB接口存储器设计 目录 基于USB接口存储器设计 1 摘要 2 ABSTRACT 2 第一章绪论 3 1.1 课题来源及意义 3 1.2 国内外研究现状 4 1.3 课题主要研究内容和主要工作 5 第二章USB总线技术 5 2.1 USB总线的物理连接和电气特征 6 2.1.1设备的连接和速度的检测 6 2.1.2电源 7 2.2 USB总线环境 7 2.2.1 NRZI数据编码 7 2.2.2位填充(Bit Stuffing) 8 2.2.3同步头(Sync Pattern) 8 2.3 USB数据流模型 9 2.3.1 USB总线的拓扑结构 10 2.3.2 USB的通信流 11 2.3.3 设备端点(Device Endpoint) 12 2.3.4 管道 13 2.3.5 帧和微帧 13 2.4 USB数据传输类型 13 2.4.1块传输 14 2.4.2 中断传输 14 2.4.3同步传输 15 2.4.4控制传输 15 2.5 信息包 16 2.5.1 包的格式 16 2.5.2包中域的格式说明 18 2.6系统设置 20 2.6.1 USB设备的安装 20 2.6.2 USB设备的拆卸 20 2.6.3总线枚举(Bus Enumeration) 20 第3章 系统的硬件设计 21 3.1 CY7C68013芯片介绍 21 3.1.1 USB简介 21 3.1.2 USB2.0的主要特点 21 3.1.3 CY7C68013芯片 23 3.2电路设计 26 3.2.1系统电源及时钟电路设计 26 3.3 SD存储卡 28 3.4 SD卡读写模块设计 29 3.4.1 SD模式 30 3.4.2 SPI模式 31 3.5 SD卡的初始化 34 3.6 FAT文件系统 35 第4章 结论与展望 37 4.1 结论 37 4.2展望 38 参考文献 38 致谢 39 摘要 在现代工业生产和科学研究中，对数据的存储要求日益提高。现在通用的高速存储器一般是采用PCI或ISA接口技术，存在着安装麻烦，价格昂贵。基于USB接口的存储器系统提供即插即用的USB接口，使得数据读写的应用变得更广泛、更便捷。通过方便的USB接口与PC机进行数据交换，可以实现对数据的大量存储。 本课题重点那就 USB总线的体系结构和特点，包括总线特征、信号环境、传输类型、数据流模型等，并针对传统 PCI、ISA、EPP/ECP等接口的不足，我们提出了一种基于USB2.0接口的存储器（SD卡）扩展实现方案。设计并制作了基于USB接口的SD卡的硬件系统，编写了SD卡SPI模式的初始化程序，实现了大容量存储卡的访问：实现了单片机与容量存储卡SD卡之间数据读写操作，大大提高PC机单片机的信息存储量。 基于课题的研究内容，本文先对USB总线进行了介绍，然后以设计一种基于USB2.0接口技术的存储器扩展为例，详细地介绍了USB的硬件设计。在硬件设计部分，论文首先介绍了USB2.0接口芯片的性能和特点，然后给出了具体的硬件设计方案。论文详细地介绍了CY7C68013的GPIF接口设计。 在存储卡系统中应用了USB2.0总线技术不仅实现了数据的读写，而且使系统具有热插拔、即插即用，便携式的特点，达到了预期效果。 关键词：USB2.0；存储器；SD卡 ；CY7C68013；GPIF ABSTRACT With the development of modem industry production and science Research, the data storage face new challenge。Now most of high-speed data acquisition adopt PCI or IS technique。And they have some defects like as complex；expensive。The data storage system based on USB interface provides a plug-and-play USB interface ，which makes the application of data read and write system become more extensive and convenient。We can stored large quantities of data through the USB interface. This subject discusses the architecture and feature of USB ,including bus attributes, signal environme