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物联时代将推动微控制器高速发展,USB技术在此领域广泛应用。
内容简介
随着物联时代的到来,预计微控制器将迎来新一轮高成长周期,推动其相关技术进一步高速发展,尤其是连接和安全技术。USB技术因为其通用和简单易用性,已经在微控制器领域得到了广泛的普及和应用。在即将到来的万物互联时代,USB作为通用的串行连接技术,尤其在中高端消费或者工业领域,将继续成为不可或缺的微控制器组件。本书将从USB基础及协议入手,由浅入深逐步介绍USB的硬件技术和常用的设备类应用开发,并结合微控制器的典型软件开发包SDK,剖析核心USB协议栈,给出应用开发实例。最后的高级篇将重点介绍USB兼容性测试流程以及注意事项。
章节目录
封面
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内容简介
版权页
物联网与人工智能应用开发丛书指导委员会
物联网与人工智能应用开发丛书专家委员会
《微控制器USB的技术及应用入门》作者
序一
序二
序三
序四
前言
缩略词
目录
第1章 USB基础及协议概述
1.1 简介
1.1.1 背景
1.1.2 USB的特点
1.2 系统架构
1.2.1 USB总线架构
1.2.2 USB主机和设备
1.2.3 USB分层结构
1.2.4 USB物理连接
1.2.5 USB2.0电气特性
1.2.6 USB2.0设备速度的识别
1.2.7 USB2.0电源
1.3 USB2.0事务处理及数据传输
1.3.1 包
1.3.2 事务
1.4 USB2.0数据传输类型
1.4.1 控制传输
1.4.2 批量传输
1.4.3 中断传输
1.4.4 同步传输
1.5 USB2.0设备
1.5.1 USB设备状态
1.5.2 USB总线枚举
1.5.3 描述符
1.5.4 设备请求
1.5.5 枚举过程
1.6 USB2.0主机
1.6.1 USB主机结构
1.6.2 USB主控制器功能
1.6.3 客户软件
1.6.4 系统软件
1.6.5 主控制器驱动程序
1.6.6 总线驱动程序
1.6.7 嵌入式USB主机控制器
1.7 USB调试辅助工具
1.7.1 Bus Hound
1.7.2 Ellisys的USB Explorer系列
1.7.3 LeCroy的Mercury系列
第2章 USB硬件设计
2.1 USB接口简介
2.2 USB电气特性
2.2.1 低速USB驱动器电气特性
2.2.2 全速USB驱动器电气特性
2.2.3 高速USB驱动器电气特性
2.2.4 低速和全速接收器特性
2.2.5 器件速度识别
2.2.6 信号电平
2.2.7 数据编码/解码
2.2.8 电源分布
2.2.9 电压跌落要求
2.2.10 信号质量的评定
2.3 USB电路设计
2.3.1 设备
2.3.2 主机
2.3.3 OTG应用
2.3.4 USB信号的防护
2.3.5 信号完整性电路设计
2.4 硬件电路常见的问题
第3章 基于SDK的USB协议栈
3.1 简介
3.2 Device协议栈
3.2.1 协议栈架构
3.2.2 协议栈初始化流程
3.2.3 协议栈工作流程
3.2.4 协议栈接口
3.2.5 控制器驱动接口
3.2.6 HID类接口
3.2.7 MSC类接口
3.2.8 CDC类接口
3.2.9 Audio类接口
3.2.10 Video类接口
3.3 Host协议栈
3.3.1 协议栈架构
3.3.2 协议栈初始化流程
3.3.3 协议栈工作流程
3.3.4 Host驱动接口
3.3.5 控制器驱动接口
3.3.6 HID类接口
3.3.7 MSC类接口
3.3.8 CDC类接口
3.3.9 Audio类接口
第4章 USB HID类应用开发
4.1 简介
4.1.1 什么是HID
4.1.2 HID类
4.1.3 子类及编码
4.1.4 协议编码
4.1.5 接口
4.2 描述符及请求
4.2.1 基础知识
4.2.2 描述符
4.2.3 请求
4.3 代码实例
4.3.1 工程关键文件及代码介绍
4.3.2 运行工程查看结果
4.3.3 枚举过程详细解析
4.3.4 报告过程详细解析
4.4 HID类的其他应用
第5章 USB MSC类应用开发
5.1 简介
5.1.1 MSC设备的一般工作流程
5.1.2 USB MSC协议简介
5.2 请求及描述符
5.2.1 MSC设备接口描述符
5.2.2 MSC设备端点描述符
5.2.3 MSC类标准请求
5.2.4 Buck-Only Transport协议的数据流模型
5.2.5 批量数据的传输具体细节
5.3 代码实例
5.3.1 MSC设备入门例程
5.3.2 SD卡读卡器例程
第6章 USB CDC类应用开发
6.1 简介
6.1.1 USB CDC类
6.1.2 CDC类设备的组成
6.2 请求及描述符
6.2.1 CDC设备配置描述符
6.2.2 通信接口描述符
6.2.3 数据接口描述符
6.2.4 CDC类请求
6.3 代码实例
第7章 USB Audio类应用开发
7.1 简介
7.1.1 音频接口集与音频接口关联
7.1.2 音频接口类、子类及协议
7.1.3 音频功能类别
7.1.4 音频同步类型
7.1.5 声道间同步
7.1.6 音频功能拓扑
7.1.7 编码与解码
7.1.8 复制保护
7.1.9 操作模型
7.2 描述符、请求与中断
7.2.1 描述符
7.2.2 请求
7.2.3 中断
7.3 代码实例
7.3.1 SDK USB音频类应用
7.3.2 SDK USB音频类的实现
第8章 USB组合类应用开发
8.1 简介
8.2 请求及描述符
8.2.1 设备描述符的修改
8.2.2 使用IAD时的用户编程模型
8.2.3 接口联合描述符
8.2.4 其他
8.3 代码实例
8.3.1 SDK中composite类例程
8.3.2 U盘+虚拟串口例程
第9章 USB Hub应用开发
9.1 简介
9.2 请求与描述符
9.2.1 标准描述符
9.2.2 Hub描述符
9.2.3 Hub请求
9.3 SDK的实现
9.3.1 主机识别Hub
9.3.2 主机识别Hub上设备连接
9.3.3 主机识别Hub上设备断开
9.3.4 Hub转发传输
第10章 USB兼容性测试
10.1 简介
10.2 测试要求
10.2.1 测试设备
10.2.2 测试软件
10.3 电气测试流程
10.3.1 低/全速USB测试
10.3.2 高速USB测试
10.3.3 主机高速信号测试
10.4 常见问题和解决办法
10.4.1 主设备信号质量测试
10.4.2 USB信号布线
10.4.3 ESD器件的影响
10.4.4 USB收发器电气特性
10.4.5 设备(全速)反向电压测试
10.4.6 设备(全速)浪涌电流测试
10.4.7 主机电压跌落测试
参考文献
封底
微控制器USB的技术及应用入门是2018年由电子工业出版社出版,作者 恩智浦(中国)管理有限公司。
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