USB控制器范文（精选12篇）

USB控制器 第1篇

Universal Serial Bus(USB)是一种快速、简便的总线。它支持即插即用,当USB设备连接到主机上时,其所有的配置过程初始化都由系统自动完成。USB设备和主机间线缆的距离可长达5 m并且主机最多可以连接127个设备,它具有低速、全速、高速3种传输速率。USB广泛应用于鼠标、MP3、MP4播放机以及数码相机、高速数据采集设备。USB接口的高数据传输速率、强大的数据容错技术和低廉的价格都大大的推动了USB设备的开发及应用。

USB设备控制器的开发从目前来看可以分为2种:直接利用市场上供应的USB控制器芯片进行USB设备的开发和设计基于FPGA的USB IP核。第一种方法对开发者来说无需特别清楚USB的协议原理并且所需的开发工具也相对简单,但由于芯片的价格相对较高因此会影响系统开发的性价比。第二种基于FPGA所开发的USB IP核产品完全具备自主产权,并且产品设计周期短、上市时间快、风险低、投入少,它属于IP复用技术。IP核复用技术是现代SoPC设计方法中最核心的概念和关键技术。IP核复用的本质是强调一个经过充分验证的设计应当具有完整的设计文档、全面的测试代码、良好的配置能力,以便于将它重复应用到其他设计中。随着设计规模的扩大和设计时间要求的缩短,这种硬件开发方法由于其IP核的可移植性、可重用性、高的性价比以及易于扩展等方面的特性越来越成为当今硬件设计开发的主流。本文也采用这一方法进行设计。

1 USB通信协议介绍

当USB设备连接到主机上时主机将会分配一个或多个配置来控制设备的行为。配置是由接口组成的,接口则由管道组成。1个输入管道和1个输出管道就可以配置成1个设备的端点。1个USB设备共有16对端点。其中0端点是控制端点,它负责接收主机发出的传输命令,其他的15对端点用于完成大批量数据的传输。

USB在数据传送时使用非归零反向码(None Return Zero Invert,NRZI)。在此编码规范中规定,“1”表示传输的电平不变,“0”表示传输的电平改变。为确保数据发送准确无误,在USB发送数据时传送设备要对数据进行比特位填充,而设备的接收端也必须能够识别出比特位填充并能够对非归零反向码进行正确解码

USB采用以令牌包为主的总线协议,并由主机根据需要发起所有的数据传输。多数总线传输包括4种封包,即令牌包、数据包、握手包和特殊包。每次数据传输首先由主机发出1个令牌包,USB设备发送握手包并根据命令发送数据包给主机或是准备接收主机发送的数据包,数据传输完成后发送握手包完成1次传输。在USB的传输中,根据不同的外围设备的类型与应用,协议制定了控制传输、中断传输、同步传输和批量传输4种类型,其中控制传输控制整个数据传输的流程,是整个USB传输中必不可少的传输类型,因而它的可靠性也是最高的。其他3种数据传输类型在具体产品开发中可以根据需要进行取舍,但是至少要保证有一种数据传输类型的存在。

2 USB接口IP核系统结构设计

根据USB协议和项目设计的需要,将所设计的USB IP核在系统级划分为USB收发模块、USB UTMI(USB 2.0 Transceiver Macrocell Interface)接口模块、USB协议层模块、USB算术存储模块以及USB寄存器模块。整个USB的系统结构如图1所示。

USB设备控制器的UTMI接口模块主要实现总线上事件检测功能,完成USB设备各状态之间的切换,同时还负责UTMI模块和协议层PL模块之间的数据传递。协议层模块负责响应所有的USB数据输入/输出并控制其传输。它是USB IP核开发中的重点,也是USB设备控制器运行的核心。存储运算接口模块所要完成的功能是计算USB核与主机接口之间的数据存取。控制状态寄存器的主要功能是存储控制器中各个控制状态和所传输数据的信息,并与外部控制器进行命令的控制和数据的收发。下面本文就针对USB IP核的2大重点模块UTMI接口模块和协议层模块进行详细阐述。

2.1 USB UTMI接口模块设计

UTMI模块由6个子模块组成。接口状态引擎模块主要是对USB总线事务进行检测并控制正常操作、挂起、恢复、复位等状态间的切换。这部分在IP核中由有限状态机来实现。速度判定引擎模块主要判定USB设备控制器工作在高速模式还是全速模式。发送总线接口模块和接收总线模块实现对外部收发器的数据传输,而发送FIFO模块和接收FIFO模块则暂存主机发送的还没写入SSRAM中的数据和将要发送的数据。

UTMI模块在FPGA设计中可以由UTMI接口和在线检测2个语言描述块表述。UTMI模块从总体上定义了UTMI接口所需实现的功能参数并且完成数据在主机和收发器之间传送的电路程序的编写,其接口模块与外部的接口信号共3种21个信号。它们是:与UTMI部分的连接信号(16个信号)、与内部协议层PL的连接信号(6个信号)和一些全局信号(phy_clk,rst)。在线检测模块完成设备上电初始化和数据传输前的设备状态转换功能。整个模块的状态转换流程如图2所示。

2.2 协议层

USB的协议层是由USB包拆装器、USB包组装器、USB协议引擎和DMA存储器接口4部分组成。其模块结构如图3所示。

主机到USB设备的命令或数据都以USB包的形式发送,这就要求设备中要有相应的模块能够识别这些USB包并能从中提取设备所需的命令或数据。USB包拆装器正是将主机发送的USB包拆分成包头、包标识(PID)、数据和校验等信息并对PID进行判断。如果是握手包或是令牌包则进行CRC校验并将校验结果与校验域的数据进行比较,如果校验正确则通知协议引擎进行处理。如果是数据包则校验正确后通过相应引脚输出给存储器接口或仲裁器模块进行处理。

包拆装器首先将分析出来的PID[7:4]取反后与PID[0:3]进行比较,以校验PID是否传输有误。如果传输正确则提取PID[0:3]并进行译码来判定是令牌包、数据包、握手包或特殊包中的哪一个。如果是令牌包就将后续的数据分放到token0,token1这两个寄存器中然后调用CRC5函数进行校验,如果校验正确就将帧号、端点号和地址存入相应的寄存器,如果校验错误就等待下一个数据的输入。

USB组装器与USB拆装器的功能刚好相反。它是要将USB发送FIFO中的数据加上包头、包标识以及相应的校验信息组成完整的USB包并最终将其发送给主机。

USB协议引擎根据USB协议处理所有的来自主机的数据并根据自身的状态回应主机信息(ACK,NACK,NYET)。

在协议引擎中一个传输事务处理的主要流程大致可以分为3大步。主机发送令牌包、设备接收处理、主机或是设备发送数据。

主机发送的令牌包有5种,它们是PING包、SOF包、IN包、OUT包和SETUP包,其中设备只对PING包和SOF包进行处理。下面以IN包为例对令牌包的数据流程进行简要的说明。

设备收到IN包后首先提取包中的端点号并判断该端点是否被锁定。如果锁定则通知包组装器返回STALL给主机,如果没被锁定则检查内部存储器是否将数据准备好,如果没准备好则通知包组装器返回NAK给主机,如果准备好就将准备的数据发给主机同时计时器计时并等待主机的握手包。如果接收到ACK握手包则此次数据传输成功,相应寄存器清零。如果没有收到ACK握手包则需重新发送数据。

DMA存储接口接到数据存储器上。它将包拆装器中解码的数据传送到USB存储器中或将存储器中的数据发送到包组装器中进行编码。

协议层的这4个模块在整个USB设备中起到了核心的作用,因此在IP核的设计中将这4个模块分别设置成4个块进行硬件电路的设计,然后在顶层设置协议块将这4部分进行参数连接实现整个协议层的功能。

3 结 语

本文分析了USB的特点和IP核开发的重要性,接着详细介绍USB接口的IP核系统结构及各部分所要实现的功能。文中所设计的IP核基本实现了USB各部分结构的功能,可以满足嵌入式USB通信的性能要求。由于其兼具USB的高速数据传输率和IP核的良好的可移植性,可以预见,其在通信领域中将具有很广阔的发展空间。

摘要：嵌入式系统向小型化和低功耗的方向发展要求减小板级设计的面积提高速率。基于嵌入式系统日益增长的规模和性能以及高速USB协议的要求,对USB设备控制器的系统进行相关模块的划分并利用Verilog硬件描述语言设计出高速USB接口IP核。经过仿真验证,该IP核符合高速USB协议的要求,满足系统对USB接口数据的传输需求。

关键词：通用串行总线,通信接口,IP核,可编程逻辑阵列

参考文献

[1]梁磊.基于I2C总线技术的USB接口设计[J].现代电子技术,2005,28(6):104-106.

[2]Compag,Hewlet-Packard,Intel,Lucent,Microsoft,NEC,Phil-ips,Universal Serial Bus Specification Revision2.0[EB/OL].ht-tp://www.usb.org/developers/docs/usb20.zip,2002.

[3]沈戈.基于IP核的SoC设计方法及其应用的研究[M].西安:西北工业大学出版社,2002.

[4]美国迈舍尔公司.USB系统体系[M].2版.孟文,译.北京:中国电力出版社,2003.

[5]Cypress Corporation.CY7C68000 Datasheet[EB/OL].http://www.cypress.com.

[6]Rudolf Ussel mann.USB Function IP Core Revision1.5[EB/OL].http://www.opencores.org,2002.

[7][日]小林芳直.数字逻辑电路的ASIC设计[M].蒋民,译.北京:科学出版社,2004.

[8]美国迈舍尔公司.USB系统体系[M].2版.孟文,译.北京:中国电力出版社,2003.

[9]夏宇闻.Verilog数字系统设计教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.

[10]付华杰,陈艳宁,张遂南.嵌入式高速USB设备接口结构设计[J].现代电子技术,2008,31(4):150-152.

网管工作：企业USB权限控制心得 第2篇

不过，疼归疼，办法总是要想滴，说白了不就是不让人把公司的机密资料带出去吗？现在这些人，暴力管理还找一大堆冠冕堂皇的理由让你无条件服从，P服！哥们我楞是从中总结出一条真理：世界上没有办不到的事，只是你愿不愿意想办法。

不罗嗦，开工，首先了解任务的详细内容：

任务目的：

1、要管制USB存储设备，一般用户不能写不能读；部分用户能读不能写入USB存储设备；还有一部分大人们（公司高管）平时不读不写，在需要用的时候要能读能写！

2、无论使用什么方式进行管制，不能影响到现在USB打印机、扫描仪、加密狗、鼠标键盘等等外部设备的使用。额滴神，这帮兔崽子真会折磨人。

任务范围：集团内800+台电脑

任务时间：2周接下来，就得找实施方案了！

1、方案一：BIOS里全部关闭USB端口

2、方案二：Client端安装USB管理软件，用软件进行管制，安装一台服务器，监控所有电脑的USB动态

3、方案三：从操作系统注册表下手，批处理执行管理

先说说这三个方案：恕本人愚昧，或许还有很多又好又快捷的方法，但偶当时确实只想到这些，方案一：最操蛋的方法，端口全关了，什么USB设备都用不了了，就别提这机那机了，PASS掉，方案二：所有电脑安装Client，工作量大，时间根本不够，再说了，我很介意在用户端安装软件，多一个进程多占用一部分内存，到时候电脑速度慢了又会有人大呼小叫了。仍然PASS，第三个，其实这也是俺最喜欢用的手段：批处理！哈哈，就它了。

各位观众，看清楚看明白啦，实施过程开始！

1、首先，关闭USB存储设备的盘符自动分配，打开注册表，找到HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEM CurrentControlSetServicesUSBSTOR，将“Start”的值改为4（禁止自动启动），默认为3是自动分配盘符

2、干掉USB存储设备的作用文件：进入WINDOWS系统目录，找到X:Windowsinf，这里说明一下，USB存储设备的作用文件有两个，分别是usbstor.inf和usbstor.pnf，因为后续可能需要重新打开USB功能，所以不要删除它，建议拷贝到其他位置，当然你要暴力一点，删除它也没关系，但记得做好备份。

我用两条批处理指令实现：

copy %Windir%infusbstor.inf %Windir%usbstor.inf /y >nul

copy %Windir%infusbstor.pnf %Windir%usbstor.pnf /y >nul

del %Windir%infusbstor.pnf /q/f >nul

del %Windir%infusbstor.inf /q/f >nul

哦不，准确的说是4行指令！

3、然后，禁止将电脑里的资料拷贝到USB存储设备，意思是把USB存储设备设置只读的，干成残废。

打开注册表：定位到HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEM CurrentControlSetControl，在其下新建一个名为“StorageDevicePolicies”的项，选中它，在右边的窗格中新建一个名为“WriteProtect”的DWORD值，并将其数值数据设置为

1嘿嘿，有了这一条，你就是能用USB存储设备，也只能单方面读取数据了，也算是半个残废了。

到此，基本上第一个过程基本完成，实现的功能包括：禁止使用USB存储设备，不影响其他USB外设，就算要用，也把USB 存储设备干成残废（只读）。

接下来说第二个部分：如何开启？（部分用户需要使用USB存储设备）实际上，逆向操作以上步骤就可以完成开启，但为了表达的更完整一些，我还是把过程写下来

1、找到HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServices USBSTOR，将“Start”的值改为32、恢复USB存储设备作用文件，还是4行指令：

copy %Windir%usbstor.inf %Windir%infusbstor.inf /y >nul

copy %Windir%usbstor.pnf %Windir%infusbstor.pnf /y >nul

del %Windir%usbstor.pnf /q/f >nul

del %Windir%usbstor.inf /q/f >nul

完成后，用户可使用USB存储设备，但不能往里面写入任何内容！你不信？不信就试试嘛，俗话说的好：实践出真知！

不好意思，扯远了！

这样，关闭也写了，开启也写了，接下来的事情，你知道的。

批处理代码，哈哈！

关闭过程：

@echo off

reg add “HKEY_LOCAL_ MACHINESYSTEMCurrentControlSet ControlStorageDevicePolicies“ /v WriteProtect /t reg_dword /d 1 /f

reg add ”HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesUSBSTOR“ /v Start /t reg_dword /d 4 /f

copy %Windir%infusbstor.inf %Windir%usbstor.inf /y >nul

copy %Windir%infusbstor.pnf %Windir%usbstor.pnf /y >nul

del %Windir%infusbstor.pnf /q/f >nul

del %Windir%infusbstor.inf /q/f >nul

@echo on

开启过程：

@echo off reg add ”HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesUSBSTOR" /v Start /t reg_dword /d 3 /f

copy %Windir%usbstor.inf %Windir%infusbstor.inf /y >nul

copy %Windir%usbstor.pnf %Windir%infusbstor.pnf /y >nul

del %Windir%usbstor.pnf /q/f >nul

del %Windir%usbstor.inf /q/f >nul

@echo on

将以上代码保存为两个BAT文档，然后放进x:Windowssystem32目录下，DisableUSB.bat和EnableUSB.bat

然后直接在运行里面输入指令：DisableUSB（关闭）EnableUSB（开启）

USB控制器 第3篇

传输速率高达480 Mbits/sec的高速USB正迅速成为连接设备与PC的标准。SAM9R64可以将现有的全速USB (速率为12 Mbits/sec)产品升级到高速USB，而无需对连接器进行任何物理改动。更高的带宽可以实现更快的记录数据和软件升级代码的传输，从而大幅度提高系统维护和服务的效率。

除了支持传统的静态存储器外，SAM9R64的存储器总线接口还支持SDRAM和NAND闪存。虽然3.3V的存储器较便宜，但那些对功耗敏感的应用则要求采用1.8V存储器。为了在1.8V电压下维持所需的性能，I/O端口还包含了可通过软件来控制的升压器。

SAM9R64具有一个4 K字节的指令缓存和一个4 K字节的数据缓存、64K字节SRAM、高速USB设备、24个DMA通道、一个MCI/SDIO接口、5个UART接口、一个SPI接口、 一个SSC接口、一个 TWI接口，6个计时器、4个可控制大电流驱动I/O的PWM，以及一个由电池作后备的实时时钟 (RTC) 和相关的寄存器。

爱特梅尔免费提供GNU gcc C编译器、GNU gcc C调试器以及FreeRTOS.org实时内核。要实现完整的嵌入应用原型开发，设计人员亦可从IAR公司（C编译器Embedded Workbench）、ExpressLogic 公司 (实时操作系统 ThreadX)和Micrium公司 (实时操作系统μCOS/II)获取商用许可。

爱特梅尔的AT91硬件抽象层库（Hardware Abstraction Library）提供爱特梅尔ARM微控制器系列中所有外设的寄存器描述和设备驱动程序。爱特梅尔亦提供简化应用开发或移植工作的低成本评测板。

基于USB控制的GSM模块设计 第4篇

本系统主要是利用赛普拉斯的芯片Cy7c68013控制西门子公司的GSM模块TC35i收发短信,以实现遥测遥控的目的。

1 USB接口芯片

计算机已经应用在各个领域,各式各样的设备都可以与计算机联机,现在最简单的自动化联机方式就是使用USB口通信。其硬件操作简单,功能易于扩展,成为计算机与无线调制解调器或其他设备相连的管道,使计算机可以通过USB口高速控制通信模块等外围设备,从而为高速控制的发展提供了一个便利的条件。

最常用的接口芯片有Philips公司的PDIUSBD11,11A与12系列,National Semiconductor公司推出的USBN9602/3/4以及NetChip公司的NET2888与NET2890三大类。如果选定了接口芯片的话,还要选择微控制器,导致了其连接和升级受到了很大的限制,并且这样做也不是最简单的方式,最简单的方法是使用带USB接口的微控制器,最常用的有:Cypress:M8系列与EZ-USB系列,Atmel:AT43USB321,Microchip:PIC16C745/65,ScanLogic:SL16-USB等。EZ-USB FXTM系列比其他的芯片提供了更先进的架构雏形,其中包含增强版的8051核心,4 kB或8 kB RAM,以及智能型的USB核心程序。在维持8051软件的兼容下,这个增强型的8051核心提供了比标准8051还要快上5倍的执行成效。还具有内建的RAM,能够从PC主机中下载固定的程序代码。所以本系统选用其中的一款Cy7c68013,该芯片是一个以“软件”为主的架构。其中的805l程序代码与数据存放在内部的RAM中,且主机可通过USB总线将程序代码与数据加载。使用EZ-USB FX芯片来开发外围设备,无须使用ROM,EPROM或FLASH内存,既可缩短产品上市时间,也能很轻易地更新固件。为了提供软件特性,EZ-USB FX芯片能自动以“无固件”USB设备来加以设备列举,这样USB接口能够自己用来加载8051程序代码与描述符表。芯片架构如图1所示。

该芯片提供了一个串行接口引擎(SIE),负责完成大部分USB 2.0协议的处理工作,从而大大减轻了USB协议处理的工作量,解放其集成的8051 CPU,使其可以有效控制短信收发模块TC35i。

2 GSM模块TC35i

GSM(Global System for Mobile Communication)系统是目前基于时分多址技术的移动通讯体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统。其中短信息业务SMS(Short Message Service)实现简单,具有通信成本低、性能好、抗干扰能力强、通话质量高、频谱利用率高、系统容量大、业务种类多、保密国际自动漫游等优点,他利用信令信道传输,不用拨号建立连接,直接把要发的信息加上目的地址发送到短消息服务中心,由短消息服务中心再发给最终的信宿,动通信网络技术已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,以移动网络作为数据无线传输接收网络,以短信作为数据无线传输工具,可以开发出多种前景极其乐观的各类应用[2]。

TC35i主要特性与技术指标包括以下几点:频段为双频GSM 900 MHz和GSM 1 800 MHz (phase 2/2+);支持数据、语音、短消息和传真;高集成度(54.5 mm36 mm3.6 mm);质量为9 g;电源电压为单一电压3.3～4.8 V;可选波特率300 b/s～115 kb/s,动波特率4.8～115 kb/s;电流消耗:休眠状态为3.5 mA,空闲状态为25 mA,发射状态为300 mA(平均),2.5 A峰值;温度范围:正常操作为-20～ +55 ℃,存放为-30～+85 ℃;SIM电压为3 V/1.8 V。

TC35i有40个引脚,通过一个ZIF(Zero InsertionForce,零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类,即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。第1～14 脚为电源部分:第1～5脚为电源电压输入端Vbatt+,第6～10脚为电源地GND,第11,12脚为充电引脚,第13脚为对外输出电压(共外电路使用),第14脚为ACCUTEMP接负温度系数的热敏电阻。第24～29脚为SIM卡引脚,分别为CCIN,CCRST,CCIO,CCCLK,CCVCC 和CCGND。第33～40脚为语音接口,用来接电话手柄。第15,30,31和32脚为控制部分:第15脚为点火线IGT(Ignition), 当TC35i通电后必须给IGT 一个大于100 ms低电平,模块才启动;第30脚为RTC backup,第31脚为Power down,第32脚为SYNC。第16～23为数据输入/输出,分别为DSR0,RING0,RxD0,TxD0,CTS0,RTS0,DTR0 和DCD0。TC35i的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器,他有固定的参数:8位数据位和1位停止位,无校验位,波特率在300 b/s～115 kb/s之间可选,硬件握手信号用RTS0/CTS0,软件流量控制用XON/XOFF,CMOS电平,支持标准的AT命令集。

3 系统的硬件设计

系统控制的硬件电路图如图2所示,包括电源部分,最小系统和控制部分。

电源部分包括外电路供电和USB总线供电,通过跳线设置。当然要修改固件程序相应的描述符,该电路有两个电源指示灯,5 V和3.3 V电源指示,5 V来自于总线或外电路,经LD1117CS8-3.3整压成3.3 V,利用CY7C68013的一个串口作为与TC35i的接口,即图2中的J2,有2个数据指示灯,指示与TC35i通信的过程。

4 软件设计

4.1 固件程序

固件程序包含2部分:协议处理部分主要完成和识别USB协议和上位机传输的命令;功能处理部分主要完成短信模块的控制,包括网络登陆,读取SIM卡上的电话号码,发送和接收短信等。程序流程图如图3所示:

4.2 驱动程序

USB需要通用驱动和下载固件驱动2个程序。通用驱动用于完成外设与用户程序的通信,可使用Cypress公司开发包所提供的已经编好的通用驱动程序ezusb.sys,一般不需要重新编写;下载固件驱动则负责在外设连接USB总线后把特定的固件程序下载到CY7C68013A 的RAM 中使CPU 重启,同时模拟断开与USB总线的连接,以完成对外设的重新设置,使主机能够根据新的设置来安装通用驱动程序,重新列举外设为一个新的USB设备。他可以由Cypress公司已经编好的驱动部分和固件程序由DDK编译后生成。

本系统利用CY7C68013的控制端点、块传输端点和中断传输端点,分别完成协议处理,短信内容的读取和写入和下位机有数据传给上位机的指示。

4.3 应用程序

本系统开发使用Windows XP作为开发平台,以VC+ + 6.0和SDK作为开发工具,设计中考虑到工程要求,主要兼顾了以下功能:短信收发、TC35i的模块设置、短信内容的分析处理和命令发出等。

5 结 语

基于USB的短信收发模块的设计,综合了计算机强大的处理能力、USB的便利性和当前移动网络的优势,将在遥测遥控系统中得到广泛的应用,利用移动网络的其他功能也将能开发出其他的产品,对创建和谐社会有巨大的潜力和实际意义。

摘要：针对当前流行的USB技术和成熟的GSM网络,试验并实现改进传统遥测遥控的方法,利用USB解决传统RS 232串口速度受限,连接不方便的缺点,利用GSM的短消息业务可大力提升遥测遥控系统的覆盖范围,降低传统遥测遥控的布网费用等,大大改善传统遥测遥控的性能。该方法有广阔的应用前景。

关键词：USB,GSM,遥测遥控,TC35i

参考文献

[1]吴小涛,郑鹏,尤春艳,等.一种基于移动通信网的信息安全传输方案[J].现代电子技术,2006,29(11):61-63,66.

[2]陆应平,王荣湘.实时网络通信在分布式监控系统中的实现[J].湖南大学学报,1996(3):123-128.

USB控制器 第5篇

无法识别usb设备解决方法：

1.前置USB线接错。当主板上的USB线和机箱上的前置USB接口对应相接时把正负接反就会发生这类故障，这也是相当危险的，因为正负接反很可能会使得USB设备烧毁。所以尽量采用机箱后置的USB接口,也少用延长线.也可能是断口有问题,换个USB端口看下.

2.USB接口电压不足。当把移动硬盘接在前置USB口上时就有可能发生系统无法识别出设备的故障。原因是移动硬盘功率比较大要求电压相对比较严格，前置接口可能无法提供足够的电压，当然劣质的电源也可能会造成这个问题。解决方法是移动硬盘不要接在前置USB接口上，更换劣质低功率的电源或尽量使用外接电源的硬盘盒，假如有条件的话，

3.主板和系统的兼容性问题。呵呵这类故障中最著名的就是NF2主板与USB的兼容性问题。假如你是在NF2的主板上碰到这个问题的话，则可以先安装最新的nForce2专用USB2.0驱动和补丁、最新的主板补丁和操作系统补丁，还是不行的话尝试着刷新一下主板的BIOS一般都能解决。

4.系统或BIOS问题。当你在BIOS或操作系统中禁用了USB时就会发生USB设备无法在系统中识别。解决方法是开启与USB设备相关的选项。就是开机按F2或DEL键,进入BIOS,把enableusbdevice选择enable。

5.拔插要小心,读写时千万不可拔出,不然有可能烧毁芯片。XP中任务栏中多出USB设备的图标，打开该图标就会在列表中显示U盘设备，选择将该设备停用,然后你再拔出设备，这样会比较安全。

其实判断软件硬件问题很简单,在别的机器或换个系统试试就可以了.有些小的问题不妨先用专门软件格式化下.还有提醒大家WINDOWS下格式化时要选择FAT,不要选FAT32。

提示无法识别的USB设备维修

那些USB…… 第6篇

1.MINI--最Q的USB

MINI总是那么的Q，就连它的USB都充满了各种可爱的元素，本来就与众不同的钥匙和斗牛犬做成USB模样，更让你拿出使用它的瞬间，成为焦点。

2. 宾利USB

高端大气上档次的宾利当然也有自己专属的USB了，还不赶紧收藏起来！

3.奔驰USB

奔驰的钥匙变成USB，连样子都觉得是那么得天衣无缝。不过车主们注意，开车的时候别拿错哦。

4.保时捷USB

当经典的保时捷车型变成USB，当保时捷钥匙也成为USB，是不是USB也变成极具收藏价值的物品了呢？

5.玛莎拉蒂USB

各种高端品牌都有自己的USB，玛莎拉蒂也不例外，本来就很漂亮的车型微缩成USB，拿在手里都很有份量吧？

6.Fiat 500 USB

Fiat 500俏皮可爱的模样，让它变成小小的USB装在包包里，再合适不过了。

7.宝马钥匙USB

如果你是BMW车主，那么拥有这款宝马钥匙USB，更能够以假乱真了。

1.PonoPlayer音乐播放器

这个奇怪的三角柱状播放器，据说如此造型是为了让内部的原件保持足够的距离以减少干扰的缘故。它拥有128 GB 的储存空间，并且拥有自己的高质量数字音乐商店。

2.卡地亚

天体运转式万年历腕表

卡地亚Rotonde de Cartier Astrocalendaire天体运转式万年历腕表的设计宛如一座圆形剧场，让万年历各项功能逐层呈现，更加清晰易读。它搭载着卡地亚高级制表系列的标志性复杂功能——浮动式陀飞轮，9459 MC型机芯。

3. 全景摄像头

这款Bublcam 360度摄像头只比棒球稍微大一点，重量不到300克，它拥有4个190度的摄像头，能将全景一网打尽。

4.Thumbtrack：最小的可穿戴鼠标

它，的确看起来更像是个戒指，但它真的是个鼠标。Thumbtrack高度为28毫米，宽度为19毫米，重量也只有14克。需要将其戴到食指上，通过中间位置上一个突出的圆形触摸区域来浏览网页；左侧下方设计了长条形按钮，按压它来完成拖拽操作。

5.折叠+电动 JiveBike自行车

具有未来感的JiveBike独具特色的下沉式大梁内置了电池和中央处理芯片，并带有折叠功能。充电两小时可骑行32公里，最高时速可达到24Km/h。另外，JiveBike专门设计了与智能手机关联的应用程序，在骑行时可通过蓝牙连接获取有关信息，比如充电状态，剩余电量，更可以用来导航。

6.精准时计·与时并竞

天梭荣耀见证第十七届仁川亚运会倒计时100天

2014年6月18日，第十七届韩国仁川亚运会迈入100日倒计时，作为官方计时合作伙伴，瑞士著名钟表制造商天梭精准见证这一荣耀时刻。本届亚运会将于2014年9月19日至10月4日在韩国仁川市举办，天梭将为本届亚运会的各项比赛提供精准的计时和相关数据处理。

USB控制器 第7篇

VMM验证方法学是当今验证方法的趋势之一。它提供一种抽象的具有分层结构的验证平台, 平台中测试数据约束性随机产生, 自动化运行, 功能覆盖率可收集。

VIP是Synopsys公司基于VMT技术开发的验证IP, 用来模拟AMBA总线、USB主机等的通信行为, 它包含总线的BFM模型及monitor模型, 可帮助验证工程师快速构建验证环境。

本文基于VMM验证方法学, 利用AHB、USB VIP构建了USB IP的验证环境。验证平台功能覆盖全面、复用性强、测试用例编写简单, 全面验证USB传输的各种特性, 验证效率高。

1 USB设备控制器的结构

被测模块 (简称DUT) 是一款通用的USB2.0设备控制器, 具有AHB总线接口和UTMI接口。它支持全速、高速传输;除控制端点外, 其它的端点数量可配置, 且每个端点支持批量、中断、同步三种传输方式;支持DMA读写控制;支持测试模式;支持挂起和远程唤醒功能。其结构如下图:

该USB控制器模块实现了两层的功能: (1) 在信号层通过UTMI接口与USB主机互连, 接收和发送USB数据; (2) 在逻辑设备层对总线接口与各端点之间的数据路由, 并将数据及相关端点信息存入寄存器中, 供上一层即功能设备层使用。USB的功能层则由软件来实现, CPU通过AHB总线读写操作端点寄存器及设备寄存器控制USB设备枚举及功能数据流的通信。

2 基于VMM的验证环境

2.1 VMM验证环境简介

VMM验证平台是一个层次化验证平台。一般说来, 从底至上被分为信号层、命令层、功能层、场景层以及测试层。如图2所示。

驱动器 (driver) 将从命令层收到的事务转化为信号激励输入到DUT, 同时收集DUT的输出信号。监视器 (monitor) 用来侦测信号变化, 并转化成事务传给检查器。事务处理器 (transactor) 将场景层定义的抽象的事务转成驱动器能解析的命令。如将一次中断处理分解成读、写寄存器等总线操作。记分板 (scoreboard) 从事务处理器中接收事务, 实现某种算法或做一些处理, 然后将结果存入到检查器中。检查器 (checker) 将从监视器中得到的结果和记分板中的结果做比较, 以检验DUT的功能是否正确。场景层的产生器 (generator) 用来生成具有一定关系的随机列序。最上层是测试层, 用来定义不同的约束条件, 配置各种测试用例。

2.2 AHB、USB VIP介绍

AHB验证模型 (AHB VIP) 是一个能够配置AHB总线系统、数据传输完全符合AMBA2.0 AHB总线协议的模型。在该模型中, 存在主机、从机、总线模型三个角色。主机负责发起传输, 从机负责响应主机。总线模型则是由仲裁器、多路选择器、解码器等互联组成。用于在系统中连接主机和从机。AHB VIP具有兼容VMM平台的接口, 它在VMM平台中起驱动器和监视器的作用。即向下与DUT通过信号接口相联, 驱动总线或响应主机;向上通过通道 (channel) 与事务处理器相连, 接收上层传递的抽象命令, 并转换成总线读写命令。

AHB VIP的使用, 节省了验证工程师编写AHB BFM的时间, 且VIP是经过完全验证的可靠的模型, 正确性有了保证。

USB VIP是Synopsys公司的另一个商用模型。它也是可配置的符合USB协议的验证模型。该模型支持主机、设备两种工作角色, 发起或回应USB总线请求;支持三种工作速度 (低速、全速、高速) ;支持serial/UTMI/ULPI等接口方式;及支持两种时序模式:正常工作模型、仿真工作模式。该VIP可发送协议层 (transaction) 、信号层 (packet) 等不同抽象级别的数据流, 还可在数据流中随机注入错误包以模拟错误通信。此外, 该VIP自带多个回调函数 (callbacks) , 用户可应用这些callback控制数据流向、收集数据等。

USB是分层协议, 它的通信机制较AHB更复杂, VIP的使用可以让验证工程师可以放心地构建测试用例, 调试验证流程, 而不必在通信模型上放更多的精力。

另外, VIP是从VMM基类中扩展的, 它能快速地“融入”到VMM验证平台中。而且, VIP有自己的monitor, 可用来监测总线行为;一旦总线出现违反协议的行为, VIP会报错, 这对我们仿真、调试的帮助很大。因此AHB、USB VIP的使用缩短了验证周期, 提高了验证效率。

3 验证平台的实现

3.1 基于VMM的USB验证平台结构

基于VMM的USB控制器验证平台如图3所示。从下往上看, 被测试模块既是AHB总线上的从机, 也是USB总线上的设备端。一方面, 我们使用AHB VIP master, 通过总线互联与DUT的AHB接口相联, 另一方面, 利用USB VIP作为USB主机, 与DUT通过UTMI接口互联。AHB master与USB host都处于命令层, 直接驱动信号进出DUT。

为了模拟CPU操作AHB总线读写寄存器, 我们需要创建ahb_manager。它起到承上启下的作用:接收产生器下传的随机包, 解析此包, 产生并组织一系列的读写操作, 然后将这些操作顺序下传到AHB master VIP中。为了指挥USB HOST VIP复位DUT、总线枚举及发起传输, 我们还需要创建usb_manager:它解析上层传递的随机包, 将这些抽象的包“翻译”成一系列的传输事务, 顺序下发到USB HOST VIP中。

由于被测模块没有算法操作, 在验证环境中不需要复杂的记分板, 只需比较双方传输的数据是否正确。在本环境, 我们在ahb_manager、usb_manger提取传输的数据, 并通过callback方式传入到记分板中, 做自动比较。

在场景层, 我们需要创建多个场景来测试DUT在全速/高速下, 控制传输、批量传输、中断传输和同步传输以及DUT支持的各种内部操作方式。因此, 我们创建两个产生器:一个用来产生USB配置信息, 配置DUT的工作速度、传输类型、内部操作模式等;另一个用来产生USB HOST发出的传输包:IN、OUT、SETUP、SOF等。两个产生器又相互约束。

Tb_cfg是对配置文件, 用来配置VIP的参数。

3.2 双产生器的设计思想

在此验证平台, 我们设计了两个产生器:usb_cfg_generator用来产生DUT的配置信息, 包括当前DUT工作的速度、工作模式、传输次数、寄存器设置等, 相当于主机和设备在通信之前的约定;usb_tran_generator用来产生USB传输包, 如IN/OUT/SETUP/SOF等, 即在当前约定好的配置下, 总线上传输的包。工作流程如下:ahb_manager和usb_manager在usb_cfg_generator中取得当前的配置信息后:ahb_manager初始化寄存器, 确定DUT当前工作的速度、DUT端点的类型, 端点的存储空间大小等;usb_manager在此配置的约束下, 设置VIP参数, 约束USB主机工作的速度、发包的类型、传输延迟等。然后两者在usb_tran_generator中分别获取USB传输包序列, 并依次处理各包。usb_tran_generator是场景产生器 (scenario generator) , 生成的传输包序列可以是完全随机的序列也可以是有相互关系的序列。例如, 可约束生成一个具有前后顺序的序列:{SET_ADDRESS, SET_CONFIGURATION, EP1_OUT, EP2_IN};序列中每个成员的传输类型、速度、包长度要受到配置信息包的约束。在完成一定次数的传输后, 两个manager结束当前的传输, 系统复位;之后两个manager再从usb_cfg_generator中获取下一次配置信息, 并重新初始寄存器、约束参数, 开始下一次的通信。双产生器的设计使验证平台实现了测试激励分层解析、分层约束, 充分发挥VMM约束性随机的特点。验证平台同时支持批量、同步、中断、控制四种传输模式, 最大限度的实现了重用, 且测试用例编写简单、代码量少。

3.3 激励的封装与实现

协调并操作好VIP, 才能更“逼真”地模拟DUT通信。当双方manager在usb_cfg_generator获取系统配置信息后, 紧接着在usb_tran_generator中获取随机序列, 准备通信。如何实现两端的同步, 成为两个manager首要考虑的问题。

一般来说, 为了使双方manager同步, 我们将产生器中的随机包通过broadcast方式同时传递到ahb_manager和usb_manager中, 双方都完成各自的处理后, 再从产生器中获取下一个随机包, 从而实现同步。这个随机包可以是单独的packet, 也可以是某一transaction, 还可以是更高层次的抽象。如果以packet为单位, manager的工作效率低下:usb_manger向命令层发送一个包后, 需等待产生器产生下一个包;而产生器只有在双方都完成工作后, 才产生下一包, 这就造成双方发一包, 等一段时间, 工作效率极低且不符合USB实际通信。如果以transaction为单位, 虽然解决了包间延时过长的问题, 但会存在边界测试未覆盖的情况。例如, 一个transaction最大可以传输1024个字节, 双方会在传完此transaction后等待, 以实现同步。传输的字节越多, AHB总线操作时间越长, 这就造成transaction与transaction之间的延时过长, 无法覆盖大量数据连续冲击DUT的功能点。为了解决上述方案存在的缺陷, 我们定义更抽象的随机数据包:它是一系列传输的组合, 完成某一具体任务。例如, 定义某一包为SET_ADDR, 它包含SETUP传输, IN传输;定义某一包为OUT, 它包含若干对PING传输和OUT传输。如图4所示。这种层次化的激励的设计, “逼真”的模拟了实际USB与AHB端的通信, 解决了数据流连续发送与broadcast接收方同步等待的矛盾, 全面覆盖了传输过程中可能出现的各种情况。

3.4 USB验证模块重用

在USB端口这一侧, usb_tran_generator产生抽象的随机序列, 决定USB主机将要发起何种操作;usb_manager将抽象的序列转化成一系列传输包, 组织主机与DUT之间的数据传输, 控制传输的进度;USB HOST VIP把这些传输包转换成USB总线信号, 驱动到DUT接口上。这三者协同合作, 充分“扮演”主机的角色。当被测模块被集成到系统中, 模块与模块之间的连通、系统与外部的通信仍需要USB主机这个角色, 且测试激励无需变动。因此, 我们把这三者封装到次一级的验证环境中, 我们称之为subenv。Subenv解决了代码重用性的问题, 系统级环境和模块级环境可以同时开发, 从而减少了验证周期, 提高了验证效率。

3.5 VIP callback应用

USB VIP提供回调函数 (callback function) 供用户扩展使用。图5所示, 在VIP的IN、OUT、Response通道与VIP主体连接处分别设有三个回调点:post_transaction_input_channel_get, pre_transaction_output_channel_put和post_transaction_response_channel_get。用户可在此处自行添加代码, 从而实现某些特定功能的测试。例如, 用户在主机发出包后, 修改当前传输的参数 (如包间延时、总线超时时间等) , 再发至DUT, 可以测试DUT延时检查功能是否符合协议;或者主机在发出握手包后, 用户在回调点丢掉此包, 可导致DUT接收超时, 从而验证DUT超时处理是否正确。另外, USB VIP本身支持异常测试, 即VIP HOST会随机产生错误包或错误参数, 然后不定时注入到发出的包或传输中。用户可以通过这些回调点, 获取错误信息, 并针对这些错误包做出处理:如不放入记分板比较, 提前中止数据流处理等。这样, 在同一个平台上, 实现了异常传输与正常流程“分流”, 平台统一, 功能强大。

4 结语

本文提出了一种基于VMM验证方法学的USB控制器的验证方案, 文中使用了Synopsys的AHB总线验证IP和USB验证主机IP以加速验证平台的搭建。在验证平台的实现中, 本文提出了一些解决方法, 如双产生器的设计思想、激励的层次化、USB端口重用及VIP callback使用心得等, 本验证平台全面验证了USB控制器IP, 且功能覆盖全面, 重用性强, 测试用例约束性随机产生, 编写代码简单易用, 具有较高的工作效率。

参考文献

[1]Verification Methodology Manual for SystemVerilog.ByJanick Bergeron Eduard Cerny Alan Hunter Andrew Night-ingale

USB控制器 第8篇

随着计算机技术的不断发展, 可移动 USB 存储设备的应用越来越广泛, 它具有易于携带、容量大和使用方便等特点, 给计算机之间的数据交换带来了极大方便。同时可移动 USB 存储设备也给非法访问计算机数据, 复制和泄漏涉密或敏感数据提供了机会, 并且普通USB设备并不包含自我信息保护功能, 使存于其中的涉密或敏感数据等受保护信息容易被非法使用和泄漏。

对USB存储设备访问控制有采用禁用USB设备接口的方法, 这虽然直接杜绝了数据从 USB 口泄漏出去的可能, 但也牺牲了 USB 设备使用的方便性;也有采取访问控制技术对内部数据资源进行角色控制, 分级访问管理, 这样就降低了USB 设备的使用效率;还有采用专门具有软硬设备的USB存储设备, 其更多关注于存储设备自身安全, 而且成本较高, 专用性高。目前, 对USB设备采用身份鉴别方面, 身份码安全性较低;数据安全方面, 使用单一加密技术保证敏感数据安全性也存在不足。

针对上述情况, 本文结合USB设备接入控制技术、身份鉴别技术、数据隐藏技术、加密技术、数据覆写技术, 设计了一种USB存储设备的访问控制与数据安全系统。

2系统设计

本系统主要由USB存储设备访问控制模块和USB存储设备数据安全模块组成, 而且两大模块基本相互独立。图1为USB存储设备访问控制模块结构图, 图2为USB存储设备信息保障模块总体结构图。

存储设备的访问控制模块注册中心实现流程如图3所示, 存储设备的访问控制模块接入控制与身份鉴别实现流程如图4所示, USB存储设备数据安全模块实现流程如图5所示。

3系统测试

USB存储设备访问控制部分测试由一台主机模拟注册中心, 一台主机模拟受保护主机, 进行USB存储设备的接入控制与身份鉴别过程。两个USB存储设备, 一个模拟合法注册用户, 一个模拟非法用户。主机操作系统平台采用Microsoft Windows NT架构的操作系统, 包括:Windows 2000、Windows 2003和Windows XP等。

USB存储设备数据安全部分测试由一个USB存储设备和一台Windows操作系统主机组成。

3.1注册中心测试

注册中心负责向USB存储设备写入特定身份标识, 以供接入控制与身份鉴别模块使用。同时为了提高注册过程效率, 注册中心提供弹出U盘的功能, 每次注册完毕后, 可直接点击“弹出U盘”, 待USB设备小图标消失后, 拔出USB设备, 进行下一个USB设备的注册过程。

当USB设备接入注册中心并经系统确认设备可用后, 在输入身份标识栏中填入标识如“jsj”, 然后点击写入标识按钮, 如果写入成功, 则在状态显示中输出目前写入状态, 否则输出写入失败。

3.2接入控制与身份鉴别测试

其主要功能为保护主机, 使非法USB存储设备无法接入主机, 从而消除非法用户通过USB接口获取信息资源的可能性。对合法用户则进行透明操作, 对用户不进行任何干涉。

在接入控制与身份鉴别部分运行后, 在输入主机允许接入USB身份标识栏中输入字符串, 点击确认标识按钮, 主机便进入保护状态。进入保护状态后, 如果接入USB存储设备合法, 系统并不作出任何提示或干涉, 对合法用户进行透明操作。如果USB存储设备不合法, 则在状态描述中提示, 并立即弹出所有接入主机的USB存储设备, 其结果是在操作系统状态栏中的USB接入图标消失。

经上述过程对注册中心和接入控制与身份鉴别进行测试完毕后, 能有效地对USB存储设备进行管理, 确保只有经过注册后的USB存储设备才能访问主机。

3.3 USB存储设备数据安全测试

本系统对USB存储设备数据安全提供3重保护:信息隐藏, 信息加密以及信息安全删除。本模块流程图如图5, 它是一个独立程序, 将其放入USB存储设备根目录下, 运行程序在输入密码正确后, 即可进行有关操作, 否则3次错误后, 系统将安全删除敏感信息。

对USB存储设备数据安全运行后, 需要输入口令密码。系统在USB存储设备根目录下建立两个文件夹:“hide”和“..”, 用户将敏感信息放入hide中, 以待保护, “..”文件夹为隐藏文件夹, Windows无法正常访问。

初始完毕后, 用户输入密码, 选择操作模式, 进入敏感信息隐藏加密测试。hide文件夹已经不在USB存储设备根目录下, 而是存入”..”文件夹下面, 且其中文件数据已经加密完毕。敏感信息恢复测试是隐藏加密测试的逆操作, 程序运行如图6所示, 效果如图7所示。

在进行恢复操作后, ”hide”文件夹重新看见, 并且数据已经解密可以正常使用。在USB数据安全模块中还包括敏感信息安全删除, 其程序运行如图8所示, 效果如图9所示。

通过对比图7和图9可见, 数据安全删除后, “hide”和 “..”文件夹消失, 同时其数据部分也被覆写。由此可见, 本系统结合访问控制技术、数据隐藏技术、加密技术、设备接入与控制, 实现USB存储设备的访问控制和数据安全, 在一定程度上抵制了非法USB访问, 有效地保证了数据安全。

4结束语

本文提出的USB 设备访问控制与数据安全系统, 特点如下:

(1) 根据不同计算机所允许访问用户不同, 可自主安排可接入的USB 移动存储设备, 并对接入设备进行一定身份控制。

(2) 通过注册中心的身份标识分类, 可实现计算机与USB设备的访问组合多样化, 将不同的USB设备进行分类管理。

(3) USB设备接入系统时, 进行身份鉴别, 保证了USB设备接入的可控性, 使不合法的USB设备无法接入计算机。

(4) USB 存储设备中的数据进行分类保护, 对受保护数据进行隐藏和加密措施, 同时对普通数据不采取措施, 如此可方便USB设备的使用, 在保证安全的基础上不失便捷。同时在USB存储设备中提供自我销毁功能, 在密码验证3次失败后, 立刻删除受保护信息。

摘要：针对USB存储设备接入与控制, 结合访问控制技术、数据隐藏技术、加密技术, 提出了一种USB存储设备的访问控制与数据安全系统, 在一定程度上抵制了非法使用USB事件, 有效地保证了数据安全。

关键词：USB存储设备,访问控制,数据安全

参考文献

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[2]柏森, 廖晓峰.信息安全新领域信息隐藏[J].重庆工学院学报, 2006, 20 (8) :7-14

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[4]李培修, 敖勇, 贾永强.内网涉密信息泄漏途径及防范[J].计算机安全, 2005, 7:75-76

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[6]姚罡, 李大军, 梅顺良.硬盘分区链表结构分析与应用[J].微计算机信息, 2006, 21 (3) :206-208

[7]朱珍民.硬盘数据逻辑结构及其数据恢复[J].湘潭大学学报, 2002, 17 (2) :101-103

USB控制器 第9篇

C y p r e s s (赛普拉斯) 半导体公司日前宣布推出业界首款可大幅提升移动手持设备性能的USB 3.0 (SuperSpeed USB) 解决方案。West Bridge Benicia (CYWB0263) 外设控制器是一款高度优化的数据传输卸载引擎 (DtOE) , 不仅能将移动设备的IOPS (每秒输入/输出运算次数) 吞吐量翻番, 支持高清视频流, 每秒多媒体内容的“侧载”速率高达200MB, 而且还能将充电电流提升至高达900mA, 从而实现电池充电时间减半。此外, Benicia还可提供其它性能优势, 确保实现最精彩的用户体验。

此外, Cypress还面向移动设备推出了一款全新的USB OTG和USB 2.0解决方案West Bridge Bay控制器, 支持SD 3.0和e-MMC4.4x、提供EZ-Dtect功能、采用SLIM II架构等, 非常适用于不具备USB 3.0功能的设备。

新型West Bridge外设控制器可作为手持设备中嵌入式应用处理器的数据传输协处理器, 能将处理器从数据密集型运算中解放出来。其采用可配置的ARM9处理器内核, 可让器件充当低功耗音频协处理器。

USB控制器 第10篇

关键词：雷达,USB,数据采集,多通道

探地雷达是近年来迅速发展的高新探测技术，通过对所接收的雷达信号进行处理和图像解释，达到探测地下目标的目的[1]。目前国内外应用的雷达主要是单通道或者两个硬件通道的雷达，而两通道的雷达在双通道共同工作时采集速度也会减半;在数据采集方面，单信道或2个硬件通道不能满足采集信道数目灵活多变、各个通道采集参数可以动态设置的需求。

目前，地质雷达检测技术是道路隐患探测的重要手段。与传统的地球物理方法相比，地质雷达最大的优点就是具有快速便捷、探测精度高以及对原物体无破坏作用[2,3]。

现介绍的是一种新型的基于USB技术的多通道网络雷达控制系统的关键技术，该控制系统满足了当前雷达系统工程和应用要求，系统中多通道高速检测雷达系统主要有以下特点。

(1)易于操作的上位机软件，即使不熟悉软件的用户也可以通过简单的界面使用得心用手;支持热插播的USB上位机接口灵活方便，野外试验时，选用带有USB接口的笔记本电脑连接集线器就可以完成整个系统的控制和数据采集、处理等操作。

(2)雷达天线数灵活可变，数目变化不影响采集速度;在同一现场数据采集过程中，不同频率的天线可任意搭配，得到多种数据组合，便于分析现场状况。

在中国矿业大学(北京)自主研发的单通道GR地质雷达数据采集系统的基础上，设计并研发出多通道雷达快速检测雷达系统。

1 系统概述

整个系统硬件包括四部分:天线、控制单元、USB网络接口、主机。软件主要包括USB固件程序，驱动程序和上位机程序三部分。

天线:可以采用50 MHz、100 MHz、200 MHz等不同频率的天线配合使用，最多可扩展六个物理通道，可以分别进行单通道参数控制、数据采集和传输时，各通道之间互不影响。

控制单元:采用(CPLD)XINLINX公司的XC95216与USB控制器配合，获取采集过程中的采集参数，其中包括固定延迟、步进延迟、增益、采集时钟以及接收和发射触发脉冲等，通过计算，转换，最后传输到天线中。

USB网络接口:采用USBHUB和CYPRESS的EZ-USB FX2LP芯片集合，可动态检测通道数，实现整个系统真正即插即拔连接，理论最大传输速率可达480 M/s。

主机:可采用带有USB的普通的笔记本电脑，配合软件系统完成对整个高速检测设备的控制。

2 系统硬件的实现

系统改变了传统地质雷达的显示和控制一体化的整体结构模式，而是采用以CPLD+USB为控制中心、结合固定延迟模块、步进延迟模块、采集卡(包括AD转换和前置增益)、晶振管理和外触发器等部件模块，灵活方式，硬件电路简单。下图为系统硬件结构图和控制单元实体图(见图1和图2)。

2.1 USB芯片的选择

USB控制芯片采用CYPRESS公司的EZ-USB FX2LP芯片，该芯片是完全按照USB2.0协议设计的，内部包括USB2.0收发器、串行接口引擎(SIE)、增强型的8051内核、16 K的RAM、4 KB的FIFO存储器、I/O接口和数据总线与地址总线[4,5,6]。该芯片拥有非常独特的结构，其SIE负责完成串行数据的解码、差错控制、位填充与USB协议有关的功能，减轻了8051的负担。其增强型的8051内核速度快、硬件资源丰富，极大地提高了系统的运行速度。

2.2 CPLD芯片的选择

Xilinx公司的XC95216可编程逻辑器件是一款高性能、有特点的可编程逻辑器件[7]。结构包含三种单元:宏单元、可编程I/O单元和可编程的内部连线。它的主要特点如下。

(1)高性能。在所有可编程引脚之间pin-pin延时5 ns;系统的时钟速度可达到100 MHz。

(2)容量范围大。Xilinx公司的XC9500系列可编程逻辑器件的容量范围为36～288个宏单元;可用系统门为800～6 400个。

(3)5V在系统可编程。能编程10 000次;具有强大的强脚锁定能力。

(4)每个宏单元都有可编程低功耗模式;没有用的引脚有编程接地能力。

3 系统软件实现

雷达系统的软件部分主要包括CPLD的控制部分、USB控制程序两部分组成。其中CPLD主要是对固定延迟模块、步进延迟模块和采集卡等进行数字控制和管理，采用VHDL语言进行编写。

USB控制程序包括USB固件程序、驱动程序和上位机程序三部分。多通道高速系统开发的核心主要是上位机和USB的配合，下面重点阐述其实现方法。

3.1 软件系统总体通信流程

系统的软件部分主要包括USB固件程序，驱动程序和上位机程序三个部分，通过制定多通道数据传输通信协议，使三个部分之间紧密配合，达到数据的无缝传输。通信协议主要包括四种参数包和数据包:采集控制包、数据包、标记包和时控包。

(1)采集控制包:

包括主参数和增益参数两部分，主参数负责数据采集时参数的设置，变换;增益参数设置CPLD的增益控制。

(2)数据包:

包中的值为天线采集到的数据，以字节为单位，传输到主机中进行显示和存盘;

(3)标记包:

采集过程中，在需要的部分通过外部触发来打标，并记录到标记包中传回主机;

(4)时控包:

主机通过时控包对整个系统进行实时控制，例如控制开关状态等。

3.2 USB固件程序的设计

USB是目前成熟技术，USB2.0规范中最高传输速度已经达到了480 Mbps(即60 MB/s)[8,9]。设计中，固件程序被固定存储在片外EEPROM中，上电时自动进行固件加载，免除了每次启动都要下载固件程序的麻烦。开发中，使用CYPRESS的完整的固件程序框架[6,10]，通过自主编程需要的内部功能，实现USB芯片的控制和采集功能。主要功能如下。

(1)初始化时，配置相应的接收和发送数据端点，以及打标记时外部中断的寄存器设置。

(2)通过端点0进行控制传输，编写控制函数，使得主机传来采集参数时，可以将数据正确的传到相应的存储地址，并由CPLD进行接收和处理。

(3)将数据传输模式设为Slave FIFO模式，并对该模式下的寄存器进行配置，由CPLD控制批量传输中的主动性，使天线采集的数据可以高效、快速的通过USB接口传到主机中。

3.3 驱动程序的设计

为了快速开发系统，驱动程序采用Cypress公司为EZ-USB系列接口芯片提供了通用的USB驱动程序，驱动程序名为CYUSB.SYS，主要支持Windows 2000和Windows XP系统，用于上位机和USB2.0芯片的通信。在使用中，修改了CYUSB.inf文件、VIDPID和字符串，设计适合自己的驱动程序[5,6]。

3.4 上位机程序的设计

上位机程序的设计是以Visual C++6.0为开发工具，编写自己的采集类和通信函数，线程函数。上位机控制程序主要完成的任务如下。

(1)程序启动时上位机对连入的雷达进行检测，对无差错连接的系统进行默认的参数设置。

(2)用户可以通过上位机程序控制各个天线参数设置，单独更改任意通道的采集参数，也可批量的对采集参数进行设置。

(3)当需要接收数据时，每个通道的数据能够单独存盘、打标并显示，通过图像处理算法，将各个通道的采集的数据以灰度图动态地显示在同一视图的不同通道框中。

上位机程序主要包括两个模块:参数设置部分和数据采集显示部分。参数设置部分以对话框形式给出，主要包括动态的查询连接到的外部系统数目，并对于每个通道进行设置并将参数传递给CPLD。数据采集部分采用多线程编程，在接收数据时，软件系统根据连接的通道数划分视图为相等的区域来显示采集到的数据，采用双缓存技术，减少了因频繁刷新图形而带来的闪烁感[11,12]。将采集到的数据保存并同时显示在每个通道相应的显示区域内。下图分别为通道1为750 MHz天线、通道2为200 MHz天线、通道3为400 MHz天线的参数设置图和采集数据显示对话框(见图3、图4)。

4 总结

详细介绍了基于USB技术的多通道雷达天线系统关键技术和实现方法，改变了传统的主机-天线一体式的模式，完成了单机控制多个天线的效果。系统使用了具有USB2.0协议的USB芯片，通过对其编程，大大的提高了数据传输速率，使得单个通道的传输速率达到600 kb/s;经过试验和实际应用，达到了预期的效果，该技术对多通道高速数据采集系统的设计具有一定意义。

参考文献

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[11]孙鑫,余安萍.VC++深入详解.北京:电子工业出版社,2006

检测USB闪存设备 第11篇

现如今闪存盘已经是再普通不过的移动存储介质，但是实际上大部分人并不真正了解闪存盘。可曾想过我们购买的闪存盘存储容量有可能缩水吗？事实上这种情况很常见，因为廉价的主控芯片通常不能完全使用所有的闪存单元，其次，许多闪存盘的写入和读取速度可能不达标，与产品外包装或者宣传广告上声称的速度相去甚远。那么，如何了解闪存盘的真实数据呢？通过专业的测试工具，我们可以对闪存盘进行检测，不仅可以了解闪存盘的实际容量，检测闪存盘的真实速度，甚至还可以检查闪存盘中是否存在有缺陷的闪存单元。不过，在我们开始检测之前，建议先对闪存盘上的数据进行备份，避免在检测过程中出现意外，以及方便执行一些需要清除闪存盘数据的检测。

如何进行

1、开始检查

备份闪存盘数据后，打开网站www.mikelab.kiev.ua并点击上方的“EN”链接，设置网页语言为英语，通过“Programs|Check Flash”下载检测工具的ZIP压缩包文件。解压缩文件启动程序，并点击“English”来选择程序界面为英语。

2、确定容量

在Check Flash上通过“Drive”选择需要检测的闪存盘，在“Access type”激活选项“As physical drive （NT-based systems only）”，在“Action type”上选择“Write and read test”并激活“Full pattern set”，在“Test Length”选择设置“One full pass”。现在点击“Start”并点击“Yes”确认闪存盘上所有数据将被删除的信息。如果闪存盘的容量有问题，那么我们将很快得到答案。

3、测试速度

在Check Flash主窗口中选择需要测试的闪存盘，在“Access type”激活“Use temporary file”，在“Test length”选择“One full pass”。然后，点击“Start”按钮将开始测试闪存盘的速度，我们可以在一旁的图形中看到当前测试的进度，并通过“Information”查看测试的结果。“Read Speed”显示的是闪存盘的读取速度，“Write speed”则是闪存盘的写入速度。

4、检测闪存单元

在Check Flash主窗口中选择需要测试的闪存盘，在“Access type”激活“As logical drive （NT-based systems only）”，在“Action type”上选择“Write and read test”，再选择“Small pattern set”，点击“Start”并点击“Yes”确认闪存盘上所有数据将被删除的信息，Check Flash将检测存储单元，检测后在“Log”列出检测结果。如果检测发现存在大量有缺陷的闪存单元，那么我们应该考虑不要在这个闪存盘上存储重要数据。

5、格式化闪存盘

检查过程中闪存盘写入了许多无关的数据，现在，我们应该回到Windows资源管理器，右键单击闪存盘并选择“格式化”，按照提示操作将闪存盘重新格式化。

6、查看详细信息

在USBDeview（www.nirsoft.net/utils/usb_devices_view.html）官方网站下载并解压缩USBDeview的ZIP压缩文件，再从下载页面的底部找到语言文件的选择部分，下载一个Simplified Chinese语言文件，将该文件解压缩到USBDeview的文件夹中。现在，启动USBDeview我们将可以看到简体中文界面，打开“视图|选择栏目”，在列表中我们可以选择希望查看的信息，例如，选中“序列号”可以查看闪存盘的序列号，以便排查廉价闪存盘使用相同的序列号而导致Windows出现故障的问题。

7、检查功耗

USB控制器 第12篇

USB存储设备即采用了USB (Universal Serial Bus, 通用串行总线) 接口标准的存储器, 常见的有闪存盘、USB硬盘等。作为外部存储器, USB存储设备具有体积小、携带方便、存储容量大、速度快和即插即用等特点, 因此USB存储设备已经成为了绝大多数个人电脑用户的标准移动存储设备。不过, 在给用户的数据存储带来便利的同时USB存储设备也带来了一些安全上的问题:如用户可以未经允许地在电脑硬盘和USB存储设备之间复制文件, 这不仅会造成敏感信息和安全信息的泄密, 还可能使得计算机病毒在电脑硬盘和USB存储设备之间任意地传播, 给用户带来个各种各样的危害和损失。

2 程序的目标和基本原理

为了提高用户计算机的使用安全性, 灵活控制用户对USB存储设备的访问权限, 可以设计一个程序来对USB存储设备的访问加以控制:如可以禁止访问USB存储设备, 或只允许读USB存储设备, 或允许既可以读也可以写USB存储设备。

为达到以上目的, 可以在程序中通过修改Windows注册表的HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrent Control SetControlStorage Device PoliciesWrite Protect和HKEY_LOCAL_MA-CHINESYSTEMCurrent Control SetServicesUSBSTORStart两个位置来实现。

同时, 为了防止用户使用注册表工具Reg Edit手工修改注册表中上述两个位置的设置, 可以在程序中通过修改Windows注册表的HKEY_CURRENT_USERSoftwareMicrosoftWindowsCurrent VersionPoliciesSystemDisable Registry Tools来实现。

3 实现方法

下面就以Microsoft Visual Studio 2008中的C#语言为例, 详细叙述程序的设计过程。

(1) 启动VS 2008, 选择“文件-新建-项目”新建一个项目。其中编程语言选择为C#, 项目类型选择为“Windows窗体应用程序”, 项目名称设定为USBProtection。

(2) 在默认窗体Form1添加控件2个Group Box、3个Radio Button和1个Check Box, 大致外观如图1所示;并将3个Radio Button的Name属性从左到右依次设置为radio Button_Enable Read Write、radio Button_Disable Write和radio Button_Disable Access, Check Box的Name属性设置为check Box_Reg EditPolicy。

(3) 右击默认窗体Form1, 选择“查看代码”, 在打开的代码窗口中最前面using指令先添加下面这条指令, 以导入Microsoft.Win32命名空间, 方便本程序中使用注册表类。

using Microsoft.Win32;

再在代码窗口中添加如下的事件响应代码和过程, 当然注释语句不是必需的。

4) 最后选择“生成-生成USBProtection”, 运行生成的程序, 就可以安全灵活地控制对USB存储器的访问了。

4 结语

本程序基本实现了预期的目标, 不过也有一些值得改进的地方: (1) 程序本身的使用没有安全措施, 这可以通过在程序启动时设置密码保护来实现;限于篇幅在此不作赘述。 (2) 对于已经打开的USB存储设备, 本程序不能起到应有的保护作用;期待专家能够予以指点。

参考文献

[1]李家望, 柴炜, 等.浅析USB移动存储设备存在的安全问题.计算机光盘软件与应用, 2012, (12) .