基于USB PD 3.0协议的新型双相标记解码电路设计与验证

文章提出一种基于USB PD 3.0协议的新型双相标记解码电路设计并给予验证。通过状态机控制计数器的起始与停止,实现单个数据周期突变25%以内的解码结果的预测和产生;通过有限长单位冲激响应滤波器计算得到解码阈值,支持对周期在增减7.13%范围内变化的、连续13个数据的解码,增大解码范围;增加完善的错误检测机制,提高电路的安全性;增加门控,空闲时关闭解码电路,节约能耗。在Synopsys公司的DC开发平台下,对电路进行仿真验证,结果表明相较参考文献中的解码电路,该文的电路结构更简单,解码准确性更高,电路面积更小,功耗更低,解码的安全性更高。

USB协议及其接口实现

U SB总线接口现已被广泛应用于高速或大量数据存贮的系统中,文章从U SB总线协议出发,对通用串行总线的原理、特点做了详细的论述,并从协议应用角度以philips的U SB接口芯片PDIU SBD12为例讨论了U SB主机端和设备端开发的基本方法。

USB技术概况

作为计算机外设接口技术的重要变革 ,USB在传统的计算机组织结构的基础上 ,引入网络的拓扑结构思想。其具有终端用户的易用性、广泛的应用性、带宽的动态分配、优越的容错性能、较高的性能价格比等特点 ,方便了外设的增添 ,适应了现代计算机多媒体的功能拓展 ,已逐步成为计算机的主流接口。在扼要介绍USB的研制动机、技术目标和功能特色之后 ,系统地、概括性地对USB的体系结构进行了描述 ,主要包括USB的系统概况、物理接口、电源特性、总线协议、容错性能、系统设置、数据流模型、主机、硬件和软件等内容。

USB HID攻击检测技术研究

该文提出了一种基于多元击键特征的USB HID攻击检测算法.该算法根据人类用户自然击键习惯将数据流切分为特征稳定的短击键序列,通过融合隐藏在噪声中的多组短序列数据提取出稳定的多元特征,并利用这些特征汇聚成为特征知识,为SVM分类器提供决策依据.基于这种算法的安全策略实现了实时认证实时授权的检测机制并从数据组表征的自然击键事件中得到了丰富稳定的击键特征.这些特征不单是击键间隔,还包括错误率、速度、节奏波动等多元特征.该文提出的HID攻击检测算法在真实环境中的测试显示且分类准确率达到了99.9127%.相比现有的检测技术,该算法具有自动识别、高准确率、高鲁棒性等优点,可以部署在个人电脑上保护用户隐私,可以抵御包括BadUSB在内的多种恶意工具的攻击.

基于FPGA的USB2.0协议分析仪设计

通用串行总线传输事务的透明性给USB系统的开发与测试带来了很多不便,现有USB物理层测试和分析仪器普遍存在价格昂贵或采样死区严重等问题;设计了一种基于FPGA的USB2.0协议分析仪,实现了对高速和全速USB设备差分数据总线低压差分信号的实时采样和分析,利用硬件的并发处理特性克服了采样死区问题,解决了因不同USB接口传输相位差引起的数据累积和丢包问题,降低了对主处理器性能的要求,减小了设计成本,为USB系统开发与测试提供了一种有效支持。

基于USB协议的ARINC 429总线接口板的设计

为实现便携计算机与ARINC 429总线接口的通信,采用PDIUSBDl2、HS-3182、HS-3282芯片,设计了一种基于USB协议的ARINC 429总线接口板;给出了系统的总体设计及工作原理,重点阐述了USB与ARINC 429总线的接口硬件设计、接口板固件程序的编写、USB驱动程序和应用程序的编写;提出了一种外接板卡的电源优化设计方案,解决了便携设备外接口供电总量;实验结果表明,该总线接口板数据传输稳定可靠,具有一定的工程应用价值。

USB协议层

USB协议层描述了USB主机与USB设备交互时的语法和协议 ,从中定义了字段、包、事务和传送的结构 ,以及由字段到包、由包到事务、由事务到传送所组成的组织层次关系。协议同时还规范了数据链路的建立 ,正常或异常传送处理的动态过程。字段中分同步、包标识符、地址、帧号、数据和CRC校验等字段。包中分标记、帧起始、数据、握手 4类包。事务中有批处理、控制、中断和同步 4类事务。传送可分为控制、批处理、中断和同步 4类传送。字段、包、事务和传送的命名和定义 ,实质上是为了满足不同需求的传送内容 ,在链路建立。

基于ARM的嵌入式USB主机系统设计

本文介绍了一种基于ARM内核处理器开发的USB主机系统,给出了硬件实现及主机的系统软件的体系结构。为USB在嵌入式领域的应用,实现USB点对点的通信,提供了一个简便、可靠的方法。

USB1.1设备控制器IP核的设计与实现

针对安全USB设备与PC主机数据通信的需要,依据USB1.1标准规范,文章设计一种USB1.1设备控制器IP核.该控制器IP核支持全速模式下控制、批量、中断三种传输方式,且传输端点数可配置.基于FPGA平台,对控制器IP核进行了实现,并在8051的配合下对实现进行了测试.测试结果表明其与主机之间的数据通信是可行的,可应用于SoC集成设计,为密码安全USB设备的开发奠定了基础.

USB2.0传输类型分析

为了满足不同类型外围设备的设计与应用,USB传输协议定义了4种传输类型:控制传输、同步传输、中断传输和批量传输。例举了一个全速设备的端点描述符,从定义、结构、信息包大小、传输速度和错误检测等方面对4种传输类型进行了分析和研究。

USB设备互连通信协议设计

USB设备的工作方式是被动的,即只能响应主机的请求。针对这一特点,为满足USB设备相互通信的需求,提出了一种USB设备互连通信协议。该协议利用传统的USB总线拓扑结构,在USB协议的基础上增加了新的USB转发层,并通过主机轮询的方式获取通信请求,通过USB转发层转发数据包的方式处理通信。为建立USB设备之间的可靠通信链路,以USB设备高速、BULK传输的工作模式为前提,对通信协议中各层的功能进行了划分,重点设计了USB转发层的数据包格式,并对该层在主机端和设备端的工作流程进行了详细介绍。与USB OTG协议相比,该协议能自动完成USB设备间的通信,而USB OTG却需要手动设定USB设备的主从模式。仿真实验表明该协议能够可靠地实现USB设备的通信。

云桌面中USB设备重定向技术研究

随着云计算的不断发展,云桌面解决方案也日益成熟并成为典型的云计算应用案例。云桌面运用虚拟化技术,把计算资源进行池化,并通过网络为多形态的用户终端提供资源池中的应用程序或者传统PC桌面。桌面传输协议是其核心技术之一,为终端用户提供与传统PC桌面相近的使用体验。与传统物理PC机桌面相比,云桌面中对USB设备的支持尚不成熟。而USB设备凭借其即插即用、数据传输速率快等显著优势已经成为使用最广泛的计算机外设接口。云桌面用户体验的一个关键之处就是支持USB等外部设备。在云桌面中部署USB重定向之后,USB设备物理连接在客户端,而用户可以在Guest端系统上正常读写数据并操作USB设备,满足用户更多的办公需求和日常使用。文中介绍了云桌面及主流桌面传输协议,研究了USB重定向解决方案,并基于SPICE开源桌面传输协议和USBRedir技术予以实现,重点分析了USB设备虚拟化框架、虚拟多通道技术和USBRedir技术等关键原理技术,同时阐释了USB重定向在云桌面中的应用部署。

USB接口实验平台的研制

介绍了以STC89LE58AD单片机为核心的基于CH372接口芯片的USB实验平台的硬件电路,分析了该平台与PC机的通信协议及程序设计。

基于USB和FPGA的多功能等效器设计

针对航天遥测设备在研制和地面模拟测试中需要有设备模拟遥测外系统的各种控制和测量参数,设计并实现了一种以FPGA、USB、高速DAC、DS26C31、高速光耦AQY210为核心,结构简单、控制灵活、信号质量高的多功能等效器。该等效器实现了上位机与等效器主控模块FPGA的通信接口使用了FT245RL;多路不同参数的直流信号;正弦信号;基于AQY210的时间指令脉冲信号;应用DS26C31实现了特定帧结构的异步串行通信数据。

手机USB数据线测试仪的研制

针对企业生产手机USB数据线时需要进行性能测试方面的要求,设计出一款以FPGA为处理核心,USB接口芯片为控制对象,辅之电源、存储器、键盘、显示、静电保护和反馈输出接口等模块组成的手机USB数据线测试仪;该测试仪按照USB通信协议把USB数据包通过被测数据线进行传输,然后通过计算其传输USB数据包的错误率来判断数据线性能的质量好坏;通过与误码率分析仪、电脑海量传输实测的结果对比和实际应用表明,该仪器较其它测试方法具有测试速度快,测试结果准确等优点,可广泛地应用于USB数据线生产企业。

基于USB2.0总线的数据采集系统

给出了基于USB2.0总线的数据采集系统,包括硬件设计、固件设计、驱动程序设计和应用程序设计等。该系统可以实现8路模拟信号的同步采样和16路开关量输入、输出。USB接口控制芯片采用Cypress公司FX2系列中的CY7C68013,通过对其可编程控制接口的设计实现了数据的高速连续采样和传输。

基于SL811HS的嵌入式USB主机接口设计

本文以SL811HS作为USB主机接口芯片,介绍了其功能,并且给出了其硬件设计及主机软件的系统结构。

嵌入式系统中USB块数据传输的设计与实现

为了提高USB块传输的速度和传输质量,从数据链路层方面探讨了块数据如何在USB中传送的方法,给出了利用HDLC进行块数据传输的工作原理和具体的通信过程和块传输实现。从硬件设计和固件(Firmware)设计方面给出了基于USB总线的嵌入式系统中实现块数据传输的设计与实现实例,并给出了测试结果。

基于MSP430和CC2500的USB无线数据采集系统

设计基于MSP430单片机和CC2500无线收发器的USB无线数据采集系统,通过USB调试端口在IDE或CCE开发环境下编写、下载和调试应用程序,其目标板可作为一个独立的具有或没有外部传感器的系统。介绍基于MSP430和CC2500无线开发工具的系统结构,控制模块的硬件结构,无线收发部分和数据采集传输电路的设计,以及软件开发、SimpliciTI协议的引用。

基于FPGA的高速USB协议分析仪的设计

USB协议分析仪是一种用于分析和监控USB总线协议的仪器,它包括采集主机及分析软件两个部分。可用于USB驱动开发、协议栈调试、协议符合性测试及总线性能分析等多个方面。针对现有的分析仪价格昂贵、采样丢包和无法进行长时间采集数据等问题,设计了一种基于FPGA的高速USB协议分析仪,实现了对高速、全速和低速差分信号的实时采样和分析,利用硬件的并发处理特性克服了采样丢包的问题,而且内嵌大容量SDRAM,使得长时间采集数据成为可能,并且设计成本低。