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在现代科技的发展过程中,随着处理器技术的发展和通信、控制、消费类电子产品等嵌入式应用的发展,嵌入式系统逐渐深入到人们生活的方方面面。各类嵌入式系统产品之间往往通过某种接口进行交互或数据传递。 在早期的系统接口中,有串行口、并行口和PCI接口等等。由于这类接口存在传输速度低,切换复杂,操作使用不方便等种种局限性而产生了USB接口。 当前,在数据采集的嵌入式系统中,数据交换大多还是使用软盘、串行接口或以太网等方式。相对上面种种方式,在嵌入式系统设备上使用USB接口的便利和优点逐步体现出来。可是各种USB接口的设备都是基于PC机系统的。所以,基于嵌入式系统的USB接口的研究具有其实用的价值和意义,特别是起Master作用的HOST端接口的研究。 本论文的主要部分,首先追述了USB的发展历史,然后系统分析了USB接口规范(USB1.1),研究和比较了基于Windows的PC机系统、基于嵌入式操作系统、以及基于无操作系统的嵌入式系统中的USB协议栈的实现方式。建立了基于无操作系统的嵌入式USB-HOST的实验模型,在实验模型上实现了HID类和Mass Storage类,验证了嵌入式系统接入HID类的鼠标设备,在资源相对有限的嵌入式系统上实现了对USB Mass Storage类设备(U盘)的读写控制,其中,还详细的研究和分析了FAT文件系统。 在自主建立的实验模型的基础上,进行了大量的实验分析,根据实验记录定性分析了嵌入式系统实现USB接口和USB协议栈的性能区别。最后,展望了USB接口发展的问题和方向。