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在USB 技术广泛应用的今天,研究USB 的相关应用具备鲜明的时代意义。移动数据的交换和存储,是近年来IT 行业的热点。可以预见,能让移动数据交换真正“移动”起来的嵌入式USB 主机将被广泛应用于消费类电子产品中。本文根据设计要求,首先分析了USB1.1 协议,其中,对USB 的系统体系、数据通信模型、数据包格式、USB 标准描述符进行了深入剖析;其次,在分析USB 大容量存储设备(Mass Storage)类规范的基础上,建立了USB 主机与Mass Storage 类设备之间的逻辑通信模型;然后,进行了USB 主机控制器扩展接口电路和USB 主机系统软件的设计;最后对USB主机系统进行了硬件和软件上的测试。在硬件设计上,以MCF5249 为处理器(32-bit 嵌入式MCU)和SL811HS(USB 主机控制器)为主机控制芯片,依托M5249C3 实验开发板,通过分析芯片结构,引脚信号功能和读/写时序,MCF5249 对M5249C3上各模块存储空间的管理,完成了USB 主机控制器接口电路的设计,实现了MCF5249 对SL811HS 的操作和控制。在软件设计上,以Metrowerks 公司的CodeWarrior 为编译调试平台,进行软件编码和调试,并利用M5249C3 开发板上的BDM 口和计算机的并口相连,通过下载CodeWarrior 编译生成的.elf 文件到MCF5249 的SDRAM中对软件进行功能测试;采用模块化设计的思想,将USB 系统软件分为通用的USB 设备命令和特定的USB 设备类应用程序两部分,对各模块分别加以实现。实现了USB 设备的检测、识别、配置;建立起USB 大容量存储设备类的单批量(Bulk-Only)传输,并在此基础上,建立与文件系统的接口,通过发送UFI (USB Floppy Interface)命令实现了U 盘文件的读/写。通过一系列的测试,包括USB 主机扩展接口电路测试;USB 设备连接检测的测试;主机识别设备并对设备进行配置的测试;主机和设备之间Mass Storage 类协议数据传输的测试,表明本USB 主机的硬件电路设计是正确的,USB 主机能够实现对设备进行检测、识别、配置和读/写文件等操作,达到了预定的设计目的。