山东大学林啸：USB接口研究与DMA模式硬件电路设计详解

本篇文档深入探讨了USB接口的研究与硬件电路设计，由山东大学物理与微电子学院的林啸撰写，指导老师为章亚明。论文以USB接口的基本介绍为起点，阐述了USB技术的特性，如其通用性、双向同步传输、高速性、热插拔能力以及节省电源等优势。USB接口的广泛应用，如在PC机外部设备中的扫描仪、数码相机、显示器等，强调了它作为外设接口设计的理想选择。 在设计部分，论文重点讨论了USB接口芯片的工作模式，区分了普通模式和DMA（直接内存访问）模式。DMA模式对于高速、实时信号传输如视频信号具有显著优势，但市场上的许多USB接口电路板仅支持普通模式，无法满足对高性能设备的需求，如CCD数字摄像机的USB接口设计。 为了克服这一局限，作者选择使用Philips公司PDIUSBD12带并行总线的USB接口器件，并结合51单片机，设计了一种支持DMA模式的多功能USB接口电路，旨在提供高效率的视频信号传输。这项研究不仅理论性强，还具有实践价值，展示了如何通过硬件电路设计解决实际工程问题。 随着多媒体技术的发展，USB总线技术作为满足更高数据传输速率的解决方案，已成为现代PC与外设交互的核心。Windows操作系统如Windows 98和NT等主流平台的普及，进一步推动了USB技术的广泛应用。这篇论文深入剖析了USB技术的最新进展和在硬件设计中的关键应用，对于从事硬件工程师和相关领域的研究人员具有很高的参考价值。