1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計算機學院綜合性實驗實 驗 報 告 課程名稱 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ) 實驗學期 至 學年 第 1 學期學生所在學院部 計算機學院 年級 專業(yè)班級 學生姓名 學號 任課教師 實驗成績 計算機學院制嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)課程綜合性實驗報告 開課實驗室： 組成原理實驗室 2017 年 11月18 日實驗題目USB設(shè)備收發(fā)數(shù)據(jù)實驗1、 實驗目的1、了解USB工作的基本組成原理；2、深入理解固件程序的編寫；二、設(shè)備與環(huán)境1、EL-ARM-860教學實驗箱，Pentium以上的PC機，仿真調(diào)試電纜，USB扁平線纜、扁平方頭電纜、串口直連電纜。2、PC操作系統(tǒng)WIN98或WIN2000或WINXP

2、，ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境，仿真調(diào)試驅(qū)動程序。三、實驗內(nèi)容1、實驗內(nèi)容 在PC上運行一個應用程序，通過USB總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并接受實驗箱送回的數(shù)據(jù)。2、 實驗原理USB(Universal Serial Bus)即通用串行總線，是現(xiàn)代非常流行的一種快遞、雙向、廉價、可以進行熱插拔的接口，在現(xiàn)代的每一臺PC機上都可以找到一對USB接口。在遵循USB1.1規(guī)范的基礎(chǔ)上，USB接口最高傳輸速度可達12 Mb/s，而在最新的USB2.0規(guī)范下，更可以達到480 Mb/s，同時它可以連接127個USB設(shè)備，而且連接的方式也十分靈活，既可以使用串行連接，也可以使用集線器（Hub）把多個設(shè)備連接在一起，再同P

3、C機的USB接口相連。此外，它還可以從系統(tǒng)中直接汲取電流，無需單獨的供電系統(tǒng)，USB的這些特點使它獲得了廣泛的應用。在設(shè)計開發(fā)一個USB外設(shè)的時候，主要需要編寫三部分的程序：固件程序USB驅(qū)動程序客戶應用程序固件是FIREWARE的對應中文詞,它實際上是程序文件,其編寫語言可以采用C語言或是匯編語言.它的操作方式與硬件聯(lián)系緊密,包括USB設(shè)備的連接USB協(xié)議、中斷處理等，它不是單純的軟件，而是軟件和硬件的結(jié)合，需要編寫人員對端口、中斷和硬件結(jié)構(gòu)非常熟悉。固件程序一般放入MPU中，當把設(shè)備連接到主機上（USB連接線插入插孔）時，上位機可以發(fā)現(xiàn)新設(shè)備，然后建立連接。因此。編寫固件程序的一個最主要的

4、目的就時讓Windows可以檢測和識別設(shè)備。USB的驅(qū)動程序和客戶的應用程序?qū)儆谥小⑸蠈映绦颉?實驗箱上的USB驅(qū)動器采用的是PDIUSBD12。 USB固件程序由三部分組成：初始化S3C2410相關(guān)接口電路（包括PDIUSBD12）；主循環(huán)部分，其任務是可以中斷的；中斷服務程序，其任務是對時間敏感的，必須馬上執(zhí)行。根據(jù)USB協(xié)議，任何傳輸都是由主機（Host）開始的。S3C2410作它的前臺工作，等待中斷。主機首先要發(fā)令牌包給USB設(shè)備（這里是PDIUSBD12），PDIUSBD12接收到令牌包后就給S3C2410發(fā)中斷。S3C2410進入中斷服務程序，首先讀 PDIUSBD12的中斷寄存器

5、，判斷USB令牌包的類型，然后執(zhí)行相應的操作。在USB程序中，要完成對各種令牌包的響應，其中比較難處理的是SETUP包，主要是端口0的編程。 S3C2410與PDIUSBD12的通信主要是靠S3C2410給PDIUSBD12發(fā)命令和數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的。PDIUSBD12的命令字 分為三種：初始化命令字、數(shù)據(jù)流命令字和通用命令字。PDIUSBD12數(shù)據(jù)手冊給出了各種命令的代碼和地址。S3C2410先給PDIUSBD12的命令地址發(fā) 命令，根據(jù)不同命令的要求再發(fā)送或讀出不同的數(shù)據(jù)。因此，可以將每種命令做成函數(shù)，用函數(shù)實現(xiàn)各個命令，以后直接調(diào)用函數(shù)即可。 本實驗隨機帶的上層應用程序usbhid.exe的基

6、本的設(shè)計原理是在USB設(shè)備初始化完之后，PC通過USB總線給設(shè)備寫數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)端口，設(shè)備收到數(shù)據(jù)后，把數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)輸出端口，供PC讀取。而PC端通過上層程序的Once或Continuous按鈕，讀一次或連續(xù)讀USB設(shè)備的端口，從而把數(shù)據(jù)端口的數(shù)據(jù)讀出。 3、 實驗步驟（1） 本實驗使用實驗教學系統(tǒng)的CPU板，USB單元、CPU板上的串口。在進行本實驗時，音頻的左右聲道開關(guān)、A/D通道選擇開關(guān)、觸摸屏中斷選擇開關(guān)、LCD電源開關(guān)等均應處在關(guān)閉狀態(tài)。 （2） 在PC機并口和實驗箱的CPU板上的JTAG接口之間，連接仿真調(diào)試電纜。以及串口間連接公/母接頭串口線。 （3） 打開超級終端，配置串口的屬性（

7、如COM1），配置波特率為，校驗位無，數(shù)據(jù)位為8，停止位為1，數(shù)據(jù)控制流為無，如圖 1；檢查連接是否可靠，可靠后，接入電源線，系統(tǒng)上電，同時按住“空格”鍵，進入VIVI狀態(tài)。 圖1（4） 打開ADS1.2開發(fā)環(huán)境，從里面打開實驗程序HARDWAREADS實驗十五D12.mcp項目文件，進行編譯。 （5） 編譯通過后，進入ADS1.2調(diào)試界面，加載實驗程序HARDWAREADS實驗十五D12_DataDebug中的映象文件程序映像D12.axf。 顯示圖 2 圖2（6） 在ADS調(diào)試環(huán)境下全速運行映象文件。使用USB電纜線，扁頭接PC機端，方頭插入實驗箱底板的USB單元的接口處。觀察D3指示燈的

8、變化，同時，若是第一次實驗，則在PC機上會出現(xiàn)自動安裝USB設(shè)備的過程，安裝上后，D3燈應該不停的閃爍。同時，如圖3 在控制面板/系統(tǒng)/硬件/設(shè)備管理器欄里自動添加了一個名為人體學輸入設(shè)備的USB設(shè)備。圖3（7） 此時，打開隨箱提供的/實驗軟件syrj/tools/目錄下的上層應用程序usbhidio.exe文件，如圖2-15-2，在Bytes to send欄中選擇要發(fā)送的數(shù)據(jù)，之后，點擊一下Write Report按鈕，在Send and Receive Data欄中選擇Once或Continuous,Once是發(fā)一次收一次，而Continuous是連續(xù)發(fā)和連續(xù)收，接收到的數(shù)據(jù)在Bytes

9、 Receive 欄中顯示，在連續(xù)發(fā)的過程中也可以更改要發(fā)送的數(shù)據(jù)，而接收數(shù)據(jù)實時更換。圖4（8） 關(guān)閉程序usbhidio.exe，關(guān)閉ADS調(diào)式環(huán)境，拔出USB電纜，關(guān)閉電源。4、 關(guān)鍵代碼 #define SETDATA *(volatile unsigned char*)0xf8 /設(shè)定數(shù)據(jù)發(fā)送地址處#define SETADDR *(volatile unsigned char*)0xf9 /設(shè)定命令發(fā)送地址處void MLsup_StallEP0 (void) / Give a needle hole for Setup Overwritten as well as ISR SET

10、ADDR = 0x40;/ 0 端點停止(用于發(fā)送Stall包) SETDATA = 0x01; SETADDR = 0x41;/ 1 端點停止(用于發(fā)送Stall包) SETDATA = 0x01; SETADDR = 0xF1;/ 應答SETUP包,使能(清 OUT 緩沖區(qū)、使能 IN 緩沖區(qū))命令void Chap9_GetStatus (void) XmtBuff.b1 = 0x00; switch (XmtBuff.b0) case 0x80:/返回設(shè)備狀態(tài) /發(fā)送兩個字節(jié)數(shù)據(jù)：第一字節(jié)D1為1支持遠程喚醒，D0為0是總線供電,其它位為0；第二字節(jié)為0。 XmtBuff.b0 = 0

11、x03; break; case 0x81:/返回接口狀態(tài) /發(fā)送兩個字節(jié)數(shù)據(jù)：第一字節(jié)為0；第二字節(jié)為0。 /XmtBuff.b5 為接口號 XmtBuff.b0 = 0x00; break; case 0x82:/返回端點狀態(tài) /發(fā)送兩個字節(jié)數(shù)據(jù)：第一字節(jié)D0為1端點處于暫停，否則D0為0,其它位為0；第二字節(jié)為0。 /XmtBuff.b5 D7為方向，D30為端點號 XmtBuff.b0 = 0x00; break; XmtBuff.wrLength = 2; XmtBuff.p = XmtBuff.b; rx_0 ();void rx_0 () INT8 tmp; if (XmtBuf

12、f.pNum XmtBuff.wrLength) XmtBuff.b6 = XmtBuff.wrLength; else XmtBuff.b6 = XmtBuff.pNum; bIsOrig = 0; tmp = XmtBuff.in; SETADDR = tmp;/ 選擇 IN 端點(指針指向0位置) SETADDR = 0xF0;/ 寫緩沖區(qū) SETDATA = 0x00; tmp = XmtBuff.b6; SETDATA = tmp; for (XmtBuff.b7 = 0; XmtBuff.b7 XmtBuff.b6; XmtBuff.b7+) tmp = *(XmtBuff.p+)

13、; SETDATA = tmp; XmtBuff.wrLength -= XmtBuff.b6; if (XmtBuff.wrLength = 0) bIsOrig = 1; SETADDR = 0xFA;/ 設(shè)置 IN 緩沖區(qū)有效(滿標志) tmp = XmtBuff.in; SETADDR = tmp | 0x40; tmp = SETDATA;void tx_0 () int i; SETADDR = 0x00; SETADDR = 0xF0; XmtBuff.b0 = SETDATA; XmtBuff.b1 = SETDATA; for (i = 0; i 8; i+) XmtBuff

14、.bi = SETDATA; SETADDR = 0xF1;/ 應答SETUP包,使能(清 OUT 緩沖區(qū)、使能 IN 緩沖區(qū))命令 SETADDR = 0xF2;/ 清 OUT 緩沖區(qū) SETADDR = 0x01;/ 選擇端點 1(指針指向0位置) SETADDR = 0xF1;/ 應答SETUP包,使能(清 OUT 緩沖區(qū)、使能 IN 緩沖區(qū))命令 if (XmtBuff.b0 & 0x20)/廠商請求跳轉(zhuǎn)表 (*NonStandardDeviceRequestXmtBuff.b1) (); return; else if (XmtBuff.b1 = 0x0B)/標準請求跳轉(zhuǎn)表 (*St

15、andardDeviceRequestXmtBuff.b1) (); return; void tx_1 () int i; SETADDR = XmtBuff.out;/ 選擇端點0(指針指向0位置) SETADDR = 0xF0;/ 讀標準控制碼 XmtBuff.b0 = SETDATA; XmtBuff.b1 = SETDATA; for (i = 0; i 8; i+) XmtBuff.bi = SETDATA; SETADDR = 0xF2;/ 清 OUT 緩沖區(qū)void read_out () INT8 i; SETADDR = XmtBuff.out;/ 選擇端點0(指針指向0位置) SETADDR = 0xF0;/ 讀標準控制碼 XmtBuff.b0 = SETDATA; XmtBuff.b1 = SETDATA; for (i = 0; i 8; i+) XmtBuff.bi = SETDATA; SETADDR = 0xF2;/ 清 OUT 緩沖區(qū)四、實驗結(jié)果及分析在Bytes to send欄中選擇要發(fā)送的數(shù)據(jù)，之后，點擊一下Write Report按鈕，在Send and Receive Data欄中選擇Continuous選項，接收到的數(shù)據(jù)在Bytes Rece