基于USB Host的鲜奶收购管理系统

论文摘要

乳业发展所带来的社会效益和经济效益影响深远，它不仅扩大了乳品消费市场，更重要的是带动了奶源地区的经济发展和人员的就业问题。一切乳品的加工生产都源自于最基本的鲜奶收购。目前龙丹乳品企业下属奶站的鲜奶收购仍采用机械秤重，手工记录，为准确记录管理数据，本文设计了基于USB Host的鲜奶收购管理系统。USB是现今在PC领域被广泛采用的总线接口技术，但在USB的拓扑结构中，USB无法脱离居于核心地位的PC机。本文针对USB设备的局限，在单片机系统中引入了USB主机模块，在对USB协议架构深入分析之后，以应用最为广泛的U盘作为USB设备，设计了奶站鲜奶收购系统。本文分析了该管理系统的功能，确定了以C8051F系列高速Soc单片机为控制核心的控制系统。根据需要，该系统配置了PS/2小键盘、微型打印机、手持式条码扫描枪，方便了数据的输出输入。介绍了CYPRESS公司的主机控制芯片SL811HS的结构及工作原理，完成了嵌入式USB主机的硬件设计。采用功能丰富，使用灵活，可移植性好的C语言，在单片机系统中实现了USB协议、USB海量存储类协议以及在PC领域应用广泛的FAT文件系统。最后完成了基于USB Host的鲜奶收购管理系统的实验。实验证明该系统达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 鲜奶收购在乳业发展中的地位
• 1.2 奶站鲜奶收购现状
• 1.3 USB技术在管理系统中的应用
• 1.4 论文的主要工作
• 第2章 系统方案设计
• 2.1 奶源收集系统总体方案
• 2.2 管理系统设计方案
• 2.3 USB通讯
• 2.3.1 USB信号特性
• 2.3.2 USB数据通讯结构
• 2.3.3 标准的USB描述符和请求命令
• 2.4 本章小结
• 第3章 USB Mass Storage类协议及文件系统
• 3.1 USB Mass Storage类概述
• 3.2 FAT文件系统结构
• 3.3 Flash盘的FAT结构分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 管理系统的硬件设计
• 4.1 管理系统总体设计
• 4.2 主控制器及应用
• 4.2.1 C8051F021特性
• 4.2.2 C8051F021应用电路
• 4.3 USB主机芯片及应用
• 4.3.1 SL811HS功能模块
• 4.3.2 SL811HS应用电路
• 4.4 其他电路
• 4.4.1 电压电路
• 4.4.2 PCF8563时钟及数据存储电路
• 4.4.3 炜煌微型打印机应用
• 4.4.4 传感器电路
• 4.4.5 键盘及显示
• 4.5 本章小结
• 第5章 软件及实验
• 5.1 系统总体软件设计
• 5.2 USB Host程序设计
• 5.2.1 SL811HS与C8051F021通讯
• 5.2.2 基本数据传输
• 5.2.3 枚举设备的软件实现
• 5.3 USB Mass Storage程序设计
• 5.4 文件系统程序实现
• 5.5 打印机及键盘程序设计
• 5.6 实验测试
• 5.6.1 USB Host功能测试
• 5.6.2 总体测试
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢