书籍详情
USB技术及应用设计
作者：肖踞雄，翁铁成，宋中庆编著
出版社：清华大学出版社
出版时间：2003-11-01
ISBN：9787302073703
定价：¥36.00
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内容简介
本书的特点的全面、实用、条理清晰、通俗易懂，给出的实例都具有典型的代表性和实用性，结构全本书描述的硬件设计及驱动程序的开发和调试，让读者能够初步具备独立的设计和开发能力。本书既适合开发USB系统主机端（Host）及设备端（Device/Hub）的工程技术人员作为参考资料，也适合作为USB系统的初学者全面了解USB系统入门教材。USB（通用串行总线）是一种计算机外设连接规范，简单地说，是一种计算机外围串行通讯接品标准。具有即插即用、数据传输可靠、扩展方便、低成本等优点，已成为当前计算机必备的接口之一，同时也做广泛地应用于嵌入式系统设计中。本书采用理论与实际应用相结合的方式，一方面详细地分析了USB系统总线的体系结构，包括组结构、数据编码、通讯原理和最新的USB2.0及OTG（On-The-Go）技术，另一方面对其应用系统的软硬件设计进行了描述。作者通过对USB主机和USB设备系统开发和LinuxUSB子系统的分析，阐述了USB系统软硬件的结构和实现。本书的特点的全面、实用、条理清晰、通俗易懂，给出的实例都具有典型的代表性和实用性，结构全本书描述的硬件设计及驱动程序的开发和调试，让读者能够初步具备独立的设计和开发能力。本书既适合开发USB系统主机端（Host）及设备端（Device/Hub）的工程技术人员作为参考资料，也适合作为USB系统的初学者全面了解USB系统入门教材。对开发嵌入式系统，特别是开发嵌入式USB主机端的人员，本书是一本难得的参考用书。
作者简介
暂缺《USB技术及应用设计》作者简介
目录
第1章 USB简介
1.1 旧系统的缺点
1.1.1 很难与电话互联
1.1.2 操作不使用不便
1.1.3 系统扩展性差
1.2 USB的优缺点
1.2.1 实用性
1.2.2 数据传输
1.2.3 系统结构
1.2.4 低功耗设计
1.2.5 系统兼容性
1.2.6 体系结构的扩充性
1.2.7 软件驱动
1.3 USB各组件简介
1.3.1 USB连线
1.3.2 USB集线路
1.3.3 功能部件
1.4 USB主机
1.5 USB与RS-232的比较
1.5.1 物理连接
1.5.2 传输时序
1.5.3 驱动程序
1.6 USB与IEEE-1394的比较
1.7 USB的主要应用
1.7.1 应用范围
1.7.2 与计算机相关的典型应用
1.7.3 与计算机无关的典型应用
1.8 USB规范简介
1.8.1 USB基本规范
1.8.2 USB设备类规范
1.8.3 USB主机控制器规范
1.9 USB技术的拓展
1.9.1 PoweredUSB
1.9.2 ExtremeUSB
1.10 3种数据传输的比较
1.10.1 异步数据传输
1.10.2 同步数据传输
1.10.3 实时数据传输
1.11 本书内容简介
第2章 USB 1.1结构和属性
2.1 拓扑结构
2.1.1 USB主机
2.1.2 USB设备
2.1.3 USB集线器
2.2 USB连接器
2.3 USB电缆
2.4 电气特性
2.4.1 电压和电流
2.4.2 延时
2.5 信号特性
2.5.1 信号线状态
2.5.2 信号传输的顺序
2.5.3 位编码. 解码和同步的方法
2.5.4 位填充
2.6 传输类型
2.7 传输速率
2.8 系统连接
2.9 系统供电
第3章 USB通信原理
3.1 通信的结构
3.2 传输的基本单元——包
3.2.1 编码方式
3.2.2 包的组成
3.2.3 包的类型
3.3 事务处理
3.3.1 输入（IN）事务处理
3.3.2 输出（OUT）事务处理
3.3.3 设置（SETUP）事务处理
3.3.4 帧起始（SOF）事务处理
3.3.5 帧结尾（EOF）事务处理
3.3.6 低速事务处理
3.3.7 事务处理的特点
3.4 帧
3.4.1 帧的定义
3.4.2 帧起始（SOF）
3.5 数据传输
3.6 批量传输
3.6.1 批量传输的事务处理过程
3.6.2 批量传输的特性
3.6.3 批量传输中数据的格式
3.6.4 批量传输管道的方向性
3.6.5 批量传输对包长度的限制
3.6.6 批量传输对总线访问的限制
3.7 中断传输
3.7.1 中断传输的事务处理过程
3.7.2 中断传输的特点
3.7.3 中断传输的数据格式
3.7.4 中断传输的方向
3.7.5 中断传输对包的长度的限制
3.7.6 中断传输对总线访问的限制
3.8 控制传输
3.8.1 控制传输的过程
3.8.2 控制传输的特点
3.8.3 控制传输类型的数据格式
3.8.4 控制传输的方向
3.8.5 控制传输的大小的限制
3.8.6 控制传输的总线访问的限制
3.8.7 控制传输的数据顺序
3.9 实时传输
3.9.1 实时传输的特点
3.9.2 实时传输的事务处理过程
3.9.3 实时传输的特点
3.9.4 实时传输的数据格式
3.9.5 实时传输的方向
3.9.6 实时传输中的包的大小的限制
3.9.7 实时传输的总线限制
3.10 传输类型与事务处理的关系
3.10.1 批量传输与事务处理的关系
3.10.2 中断传输与事务处理的关系
3.10.3 实时传输和事务处理的关系
3.10.4 控制传输和事务处理的关系
3.11 USB通信的健壮性
3.11.1 数据传输中的同步
3.11.2 错误检测和恢复
3.12 USB带宽计算
3.13 USB通信的特点
第4章 USB设备
4.1 USB设备物理结构
4.2 USB设备逻辑结构
4.3 USB设备分类
4.3.1 标准类型USB设备
4.3.2 非标准类型USB设备
4.3.3 对类和厂产提供功能的选择
4.4 USB描述符
4.4.1 USB描述符的格式
4.4.2 USB标准描述符
4.4.3 USB设备类特定描述符
4.4.4 USB厂商特定描述符
4.5 USB命令
4.5.1 USB命令的结构
4.5.2 标准命令
4.5.3 非标准的USB命令
4.6 设备的状态机
4.7 设备的配置和管理
4.7.1 总线枚举
4.7.2 设备类配置
4.7.3 定位相关设备驱动程序
4.7.4 设备拔下
第5章 USB集线器
5.1 USB集线器的结构
5.1.1 集线器的外部结构
5.1.2 集线器的内部结构
5.2 USB集线器功能描述
5.2.1 设备扩展
5.2.2 电源管理
5.2.3 错误诊断和恢复
5.2.4 全速/低速设备支持
5.2.5 对设备连接/断开的处理
5.2.6 集线器的挂起和恢复功能
5.3 USB集线器数据流处理
5.4 USB集线器设备类
5.4.1 集线器的描述符
5.4.2 集线器支持的命令
第6章 USB主机
6.1 USB主机概况
6.1.1 USB主机端构成
6.1.2 主机与设备接口的通信
6.2 主机控制器
6.2.1 主机控制器结构
6.2.2 主机控制器功能
6.3 主机端软件
6.3.1 USB主机端软件结构
6.3.2 软件的功能
6.3.3 主机控制器驱动程序（HCD）
6.3.4 USB驱动（USBD）
第7章 USB 1.1 HC规范
7.1 OHCI规范
7.1.1 OHCI的结构
7.1.2 对数据结构的分析
7.1.3 对控制器驱动程序的分析
7.1.4 对控制器硬件的功能的分析
7.1.5 OHCI的寄存器信息
7.2 UHCI规范
7.2.1 UHCI数据传输简介
7.2.2 UHCI数据结构简介
7.2.3 UHCI在带宽分配
7.2.4 UHCI根集线器
7.2.5 UHCI控制器寄存器
7.2.6 UHCI PCI配置寄存器
7.3 OHCI与UHCI的比较
第8章 USB系统开发
8.1 硬件结构
8.2 硬件器件介绍
8.2.1 主机控制器
8.2.2 集线器
8.2.3 USB接口器件
8.2.4 USB控制器
8.2.5 USB电源管理
8.2.6 特殊功能的USB器件
8.3 软件结构
8.4 设计开发过程
8.4.1 USB设备开发过程
8.4.2 USB主机开发过程
8.5 USB测试工具简介
第9章 USB设备开发示例
9.1 系统分析
9.1.1 PDIUSBD11硬件介绍
9.1.2 PS/2接口简介
9.2 硬件设计
9.3 软件设计
9.3.1 软件结构
9.3.2 PS2-USB设备通信管道
9.3.3 PS2-USB设备描述符定义
9.3.4 PS2-USB设备支持的请求
9.3.5 PS2-USB软件流程图描述
9.4 系统集成与测试
9.4.1 测试环境
9.4.2 测试内容
第10章 USB主机开发示例
10.1 SL811HS简介
10.1.1 SL811HS特点
10.1.2 SL811HS结构
10.1.3 SL811HS寄存器
10.2 硬件设计
10.2.1 CPU选择
10.2.2 RAM/ROM选择
10.2.3 USB接口
10.3 软件设计
10.3.1 SL811HS HC驱动程序（HCD）结构
10.3.2 USBD接口模块
10.3.3 SL811HS读写操作模块
10.3.4 HCD初始化模块
10.3.5 根集线器模块
10.3.6 数据传输模块
10.3.7 中断管理模块
10.3.8 USBD
10.3.9 集线器及其他设备驱动程序
10.4 系统测试
10.4.1 测试环境
10.4.2 测试步骤
10.4.3 测试设备
10.4.4 HC/HCD测试
10.4.5 USBD测试
10.4.6 集线器驱动程序测试
10.4.7 其他设备驱动程序测试
第11章 Linux USB子系统
11.1 USB系统的软件结构
11.1.1 USB协议的设计思想
11.1.2 USB系统的体系结构
11.1.3 主机端和设备端的软件结构的比较
11.1.4 主机端的软件结构
11.2 Linux中USB子系统
11.2.1 USB子系统的结构
11.2.2 USB文件系统
11.2.3 USB的代码文件结构
11.3 对USB内核的分析
11.3.1 主要数据结构
11.3.2 对USB内核所提供的功能
11.4 对HC驱动的支持
11.4.1 HCD的实现思路
11.4.2 OHC Driver的实现
11.5 USB客户端驱动程序的分析
11.5.1 对集线器的驱动程序的分析
11.5.2 对打印机的驱动程序的分析
第12章 USB 2.0 简介
12.1 USB 2.0物理结构
12.1.1 总线拓扑结构
12.1.2 系统物理连线
12.1.3 数据传输
12.1.4 USB 2.0标志
12.1.5 USB 2.0系统组件
12.1.6 USB 2.0应用
12.2 USB 2.0电气信号特证
12.2.1 数据编码
12.2.2 数据帧
12.2.3 高速设备检测
12.3 USB 2.0 数据传输
12.3.1 数据传输协议
12.3.2 高速传输带宽
12.4 USB 2.0 主机
12.5 USB 2.0设备
12.5.1 设备限定描述符
12.5.2 其他速度配置描述符
12.5.3 端点描述符
12.6 USB 2.0命令（请求字）
12.7 USB 2.0集线器
12.7.1 USB 2.0集线器结构
12.7.2 事务处理转换模块（TT）
12.7.3 USB 2.0集线器标准描述符
12.7.4 USB 2.0集线器描述符
12.7.5 USB 2.0集线器命令
12.8 USB 2.0器件
12.9 USB 2.0测试工具
第13章 EHCI简介
13.1 EHCI结构简介
13.2 EHCI接口描述
13.2.1 EHCI调度数据结构
13.2.2 EHCI根集线器
13.2.3 EHCI PCI配置寄存器
13.2.4 EHCI HC性能寄存器
13.2.5 EHCI HC操作寄存器
13.3 EHCI数据结构
13.3.1 EHCI周期性帧列表
13.3.2 EHCI异步帧列表
13.3.3 实时（高速）传输描述符（iTD）
13.3.4 SPLIT事务处理实时传输描述符 （siTD）
13.3.5 队列单元传输描述符（qTD）
13.3.6 队列头（QH）
13.3.7 周期帧跨度节点FSTN
第14章 USB OTG简介
14.1 USB OTG应用
14.2 USB OTG机械特性
14.3 USB集线器支持
14.4 USB OTG外接电阻
14.4.1 A设备
14.4.2 B设备
14.5 A设备与B设备的事件与状图
14.5.1 A设备事件
14.5.2 B设备事件
14.5.3 A设备状态图
14.5.4 B设备状态图
14.6 会话请求协议
14.6.1 SRP电压
14.6.2 SRP状态转换
14.7 主机协商协议
14.8 USB OTG描述符
14.9 USB OTG请求
14.9.1 b_hnp_support
14.9.2 a_hnp_support
14.9.3 a_alt_hnp_support
14.10 USB OTG结构
14.11 USB OTG设计示例
14.11.1 硬件结构
14.11.2 Vbus门槛电压实现
14.11.3 设备接口实现
14.11.4 Vbus过流诊断
14.11.5 Vbus控制
附录A HID类规范
附录B 缩写及中英文对照
附录C 参考文献及相关网址
附录D USB语言ID（Language Identifier)
1.1 旧系统的缺点
1.1.1 很难与电话互联
1.1.2 操作不使用不便
1.1.3 系统扩展性差
1.2 USB的优缺点
1.2.1 实用性
1.2.2 数据传输
1.2.3 系统结构
1.2.4 低功耗设计
1.2.5 系统兼容性
1.2.6 体系结构的扩充性
1.2.7 软件驱动
1.3 USB各组件简介
1.3.1 USB连线
1.3.2 USB集线路
1.3.3 功能部件
1.4 USB主机
1.5 USB与RS-232的比较
1.5.1 物理连接
1.5.2 传输时序
1.5.3 驱动程序
1.6 USB与IEEE-1394的比较
1.7 USB的主要应用
1.7.1 应用范围
1.7.2 与计算机相关的典型应用
1.7.3 与计算机无关的典型应用
1.8 USB规范简介
1.8.1 USB基本规范
1.8.2 USB设备类规范
1.8.3 USB主机控制器规范
1.9 USB技术的拓展
1.9.1 PoweredUSB
1.9.2 ExtremeUSB
1.10 3种数据传输的比较
1.10.1 异步数据传输
1.10.2 同步数据传输
1.10.3 实时数据传输
1.11 本书内容简介
第2章 USB 1.1结构和属性
2.1 拓扑结构
2.1.1 USB主机
2.1.2 USB设备
2.1.3 USB集线器
2.2 USB连接器
2.3 USB电缆
2.4 电气特性
2.4.1 电压和电流
2.4.2 延时
2.5 信号特性
2.5.1 信号线状态
2.5.2 信号传输的顺序
2.5.3 位编码. 解码和同步的方法
2.5.4 位填充
2.6 传输类型
2.7 传输速率
2.8 系统连接
2.9 系统供电
第3章 USB通信原理
3.1 通信的结构
3.2 传输的基本单元——包
3.2.1 编码方式
3.2.2 包的组成
3.2.3 包的类型
3.3 事务处理
3.3.1 输入（IN）事务处理
3.3.2 输出（OUT）事务处理
3.3.3 设置（SETUP）事务处理
3.3.4 帧起始（SOF）事务处理
3.3.5 帧结尾（EOF）事务处理
3.3.6 低速事务处理
3.3.7 事务处理的特点
3.4 帧
3.4.1 帧的定义
3.4.2 帧起始（SOF）
3.5 数据传输
3.6 批量传输
3.6.1 批量传输的事务处理过程
3.6.2 批量传输的特性
3.6.3 批量传输中数据的格式
3.6.4 批量传输管道的方向性
3.6.5 批量传输对包长度的限制
3.6.6 批量传输对总线访问的限制
3.7 中断传输
3.7.1 中断传输的事务处理过程
3.7.2 中断传输的特点
3.7.3 中断传输的数据格式
3.7.4 中断传输的方向
3.7.5 中断传输对包的长度的限制
3.7.6 中断传输对总线访问的限制
3.8 控制传输
3.8.1 控制传输的过程
3.8.2 控制传输的特点
3.8.3 控制传输类型的数据格式
3.8.4 控制传输的方向
3.8.5 控制传输的大小的限制
3.8.6 控制传输的总线访问的限制
3.8.7 控制传输的数据顺序
3.9 实时传输
3.9.1 实时传输的特点
3.9.2 实时传输的事务处理过程
3.9.3 实时传输的特点
3.9.4 实时传输的数据格式
3.9.5 实时传输的方向
3.9.6 实时传输中的包的大小的限制
3.9.7 实时传输的总线限制
3.10 传输类型与事务处理的关系
3.10.1 批量传输与事务处理的关系
3.10.2 中断传输与事务处理的关系
3.10.3 实时传输和事务处理的关系
3.10.4 控制传输和事务处理的关系
3.11 USB通信的健壮性
3.11.1 数据传输中的同步
3.11.2 错误检测和恢复
3.12 USB带宽计算
3.13 USB通信的特点
第4章 USB设备
4.1 USB设备物理结构
4.2 USB设备逻辑结构
4.3 USB设备分类
4.3.1 标准类型USB设备
4.3.2 非标准类型USB设备
4.3.3 对类和厂产提供功能的选择
4.4 USB描述符
4.4.1 USB描述符的格式
4.4.2 USB标准描述符
4.4.3 USB设备类特定描述符
4.4.4 USB厂商特定描述符
4.5 USB命令
4.5.1 USB命令的结构
4.5.2 标准命令
4.5.3 非标准的USB命令
4.6 设备的状态机
4.7 设备的配置和管理
4.7.1 总线枚举
4.7.2 设备类配置
4.7.3 定位相关设备驱动程序
4.7.4 设备拔下
第5章 USB集线器
5.1 USB集线器的结构
5.1.1 集线器的外部结构
5.1.2 集线器的内部结构
5.2 USB集线器功能描述
5.2.1 设备扩展
5.2.2 电源管理
5.2.3 错误诊断和恢复
5.2.4 全速/低速设备支持
5.2.5 对设备连接/断开的处理
5.2.6 集线器的挂起和恢复功能
5.3 USB集线器数据流处理
5.4 USB集线器设备类
5.4.1 集线器的描述符
5.4.2 集线器支持的命令
第6章 USB主机
6.1 USB主机概况
6.1.1 USB主机端构成
6.1.2 主机与设备接口的通信
6.2 主机控制器
6.2.1 主机控制器结构
6.2.2 主机控制器功能
6.3 主机端软件
6.3.1 USB主机端软件结构
6.3.2 软件的功能
6.3.3 主机控制器驱动程序（HCD）
6.3.4 USB驱动（USBD）
第7章 USB 1.1 HC规范
7.1 OHCI规范
7.1.1 OHCI的结构
7.1.2 对数据结构的分析
7.1.3 对控制器驱动程序的分析
7.1.4 对控制器硬件的功能的分析
7.1.5 OHCI的寄存器信息
7.2 UHCI规范
7.2.1 UHCI数据传输简介
7.2.2 UHCI数据结构简介
7.2.3 UHCI在带宽分配
7.2.4 UHCI根集线器
7.2.5 UHCI控制器寄存器
7.2.6 UHCI PCI配置寄存器
7.3 OHCI与UHCI的比较
第8章 USB系统开发
8.1 硬件结构
8.2 硬件器件介绍
8.2.1 主机控制器
8.2.2 集线器
8.2.3 USB接口器件
8.2.4 USB控制器
8.2.5 USB电源管理
8.2.6 特殊功能的USB器件
8.3 软件结构
8.4 设计开发过程
8.4.1 USB设备开发过程
8.4.2 USB主机开发过程
8.5 USB测试工具简介
第9章 USB设备开发示例
9.1 系统分析
9.1.1 PDIUSBD11硬件介绍
9.1.2 PS/2接口简介
9.2 硬件设计
9.3 软件设计
9.3.1 软件结构
9.3.2 PS2-USB设备通信管道
9.3.3 PS2-USB设备描述符定义
9.3.4 PS2-USB设备支持的请求
9.3.5 PS2-USB软件流程图描述
9.4 系统集成与测试
9.4.1 测试环境
9.4.2 测试内容
第10章 USB主机开发示例
10.1 SL811HS简介
10.1.1 SL811HS特点
10.1.2 SL811HS结构
10.1.3 SL811HS寄存器
10.2 硬件设计
10.2.1 CPU选择
10.2.2 RAM/ROM选择
10.2.3 USB接口
10.3 软件设计
10.3.1 SL811HS HC驱动程序（HCD）结构
10.3.2 USBD接口模块
10.3.3 SL811HS读写操作模块
10.3.4 HCD初始化模块
10.3.5 根集线器模块
10.3.6 数据传输模块
10.3.7 中断管理模块
10.3.8 USBD
10.3.9 集线器及其他设备驱动程序
10.4 系统测试
10.4.1 测试环境
10.4.2 测试步骤
10.4.3 测试设备
10.4.4 HC/HCD测试
10.4.5 USBD测试
10.4.6 集线器驱动程序测试
10.4.7 其他设备驱动程序测试
第11章 Linux USB子系统
11.1 USB系统的软件结构
11.1.1 USB协议的设计思想
11.1.2 USB系统的体系结构
11.1.3 主机端和设备端的软件结构的比较
11.1.4 主机端的软件结构
11.2 Linux中USB子系统
11.2.1 USB子系统的结构
11.2.2 USB文件系统
11.2.3 USB的代码文件结构
11.3 对USB内核的分析
11.3.1 主要数据结构
11.3.2 对USB内核所提供的功能
11.4 对HC驱动的支持
11.4.1 HCD的实现思路
11.4.2 OHC Driver的实现
11.5 USB客户端驱动程序的分析
11.5.1 对集线器的驱动程序的分析
11.5.2 对打印机的驱动程序的分析
第12章 USB 2.0 简介
12.1 USB 2.0物理结构
12.1.1 总线拓扑结构
12.1.2 系统物理连线
12.1.3 数据传输
12.1.4 USB 2.0标志
12.1.5 USB 2.0系统组件
12.1.6 USB 2.0应用
12.2 USB 2.0电气信号特证
12.2.1 数据编码
12.2.2 数据帧
12.2.3 高速设备检测
12.3 USB 2.0 数据传输
12.3.1 数据传输协议
12.3.2 高速传输带宽
12.4 USB 2.0 主机
12.5 USB 2.0设备
12.5.1 设备限定描述符
12.5.2 其他速度配置描述符
12.5.3 端点描述符
12.6 USB 2.0命令（请求字）
12.7 USB 2.0集线器
12.7.1 USB 2.0集线器结构
12.7.2 事务处理转换模块（TT）
12.7.3 USB 2.0集线器标准描述符
12.7.4 USB 2.0集线器描述符
12.7.5 USB 2.0集线器命令
12.8 USB 2.0器件
12.9 USB 2.0测试工具
第13章 EHCI简介
13.1 EHCI结构简介
13.2 EHCI接口描述
13.2.1 EHCI调度数据结构
13.2.2 EHCI根集线器
13.2.3 EHCI PCI配置寄存器
13.2.4 EHCI HC性能寄存器
13.2.5 EHCI HC操作寄存器
13.3 EHCI数据结构
13.3.1 EHCI周期性帧列表
13.3.2 EHCI异步帧列表
13.3.3 实时（高速）传输描述符（iTD）
13.3.4 SPLIT事务处理实时传输描述符 （siTD）
13.3.5 队列单元传输描述符（qTD）
13.3.6 队列头（QH）
13.3.7 周期帧跨度节点FSTN
第14章 USB OTG简介
14.1 USB OTG应用
14.2 USB OTG机械特性
14.3 USB集线器支持
14.4 USB OTG外接电阻
14.4.1 A设备
14.4.2 B设备
14.5 A设备与B设备的事件与状图
14.5.1 A设备事件
14.5.2 B设备事件
14.5.3 A设备状态图
14.5.4 B设备状态图
14.6 会话请求协议
14.6.1 SRP电压
14.6.2 SRP状态转换
14.7 主机协商协议
14.8 USB OTG描述符
14.9 USB OTG请求
14.9.1 b_hnp_support
14.9.2 a_hnp_support
14.9.3 a_alt_hnp_support
14.10 USB OTG结构
14.11 USB OTG设计示例
14.11.1 硬件结构
14.11.2 Vbus门槛电压实现
14.11.3 设备接口实现
14.11.4 Vbus过流诊断
14.11.5 Vbus控制
附录A HID类规范
附录B 缩写及中英文对照
附录C 参考文献及相关网址
附录D USB语言ID（Language Identifier)
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