USB是现今在PC领域被广泛采用的总线接口技术,在一些嵌入式系统中,人们也希望有USB设备的出现,而在USB的拓扑结构中,居于核心地位的PC机,USB设备无法脱离PC机而存在。本文针对USB设备的应用局限,对USB协议架构及其通信流程做了深入的分析,确定嵌入式USB主机必须具备的软硬件条件,给出设计思路,并在此基础上,以应用最为广泛的U盘为USB设备,借助CYPRESS公司的主机控制芯片SL811HS,在单片机系统中实现了U盘主机系统,使得U盘可以脱离PC机为单片机系统使用。本文重点进行了如下的工作。 1.分析USB协议,确定嵌入式主机的设计方法。 2.介绍USB设备类协议以及设计中所涉及的FAT文件系统,分析了设计中难点和重点。 3.介绍了主控芯片SL811HS的结构及工作原理,并完成了嵌入式USB主机的硬件设计。 4.针对USB主机的软件需求,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,整个软体从底层数据传输到高层的应用共分为6大模块,针对各个模块软件设计结合流程图做了详细的阐述,并给出了相应的实验验证。 5.使用Microsoft公司的.net平台语言C#设计了U盘的数据管理系统,对单片机系统中以文件形式存储于U盘上的数据进行数据库管理。 实验系统运行证明本系统代码精简,具有很好的可移植性,可以很方便的移植到其它的单片机系统和DSP等系统中。