嵌入式USB主机系统在电梯图片机中的应用

摘要

随着社会经济的发展，全球各地高层建筑的不断涌现，电梯的使用量也与日俱增。安全性、运输效率、舒适性是电梯的三大技术指标，在当今人类科技能力日臻完善的情况下，安全性和运输效率都已经有了很好的保障，此时人们对舒适性的追求开始逐渐增加。电梯图片机可以为电梯乘客提供日期时间、楼层、电梯运行状态等信息及精美的广告图片欣赏，在一定程度上消除了人们乘坐电梯时的枯燥感。
　　 本论文以电梯图片机的开发为背景，详细介绍了电梯图片机的硬件及软件设计过程，着重阐述了在不带操作系统的嵌入式系统应用中实现USB主机功能的方法。首先，介绍了通用串行总线技术(USB)的发展及其基本原理，包括USB总线拓扑结构、传输机制、数据流模型、电气层规范及协议层规范等。以及介绍了FAT32文件系统的原理，并详细分析了其组织结构及各个组成部分，分析了读文件、写文件、删除文件等文件检索过程。接着，介绍电梯图片机的设计。硬件设计包括电源模块、USB主机系统模块、CAN-BUS模块及RS-232模块等几个部分；软件设计具体包括CAN-BUS接收子程序、RS-232通信子程序、图片格式转换子程序及USB主机系统的软件实现等部分。其中，USB主机系统的软件实现是本项目的重点及难点，概括起来由USB主机控制器(SL811HS)驱动程序、USB总线枚举、Mass Storage类协议实现、FAT32文件系统实现等部分组成。最后，给出了本项目的成果展示，并就项目实施过程中遇到的问题及收获做了总结。
　　 本论文就嵌入式USB主机系统存在的兼容性及数据传输速率两个问题做了进一步的研究、探讨，提出了一些增强兼容性和提高数据传输速率的有效解决办法，并在实际应用中得到验证。本文设计的电梯图片机具有操作简单、使用方便及稳定性高等特点，达到了预期目标，并成功实现产品化。