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目 录1

第1章把I/O设备加到现代的PC1

1-1动手上机的例子2

1-2你需要怎样的技术背景3

1-3本书的重点3

1-4现代PC：一段简短的历史4

1-4-1操作简单、价格低廉5

1-5 USB术语5

1-5-2 USB电缆7

1-5-1 PC主机7

2-3-1 开始帧令牌包（Start-of-Frame Token Packet） 18

1-5-3集线器设备9

1-5-4 I/O设备10

1-6 USB对PC主机的冲击12

本章小结14

第2章走近数据线15

2-1 差动信号16

2-2包的构成17

2-3包的类型18

6-3-4示例3——第4步：应用程序代码 118

6-4示例4：增加很多很多端口（与微控制器无关） 119

2-3-2 Setup，IN和OUT令牌包19

2-3-4握手包20

2-3-3数据传送包20

2-4建立一个事务处理21

2-4-1 中断传输22

2-4-2块传输23

2-4-3 同步传输23

2-4-4控制传输24

2-5 PC主机请求27

2-7针对低速设备的一个不同点29

2-6错误处理29

2-8在总线上观察USB包30

本章小结31

第3章枚举过程33

3-1设备检测34

3-2枚举步骤35

3-3设备描述符36

3-3-1配置描述符38

3-4选择一个设备驱动程序39

3-3-2接口描述符39

3-5定义一个HID40

3-5-1 HID描述符41

3-5-2报告描述符42

3-6 I/O设备方面43

3-7最小I/O设备44

3-8复杂I/O设备48

本章小结51

第4章PC主机上的运行时间软件53

4-1 Visual Basic简介55

4-2示例1：USB设备显示57

4-2-1 示例1—第1步：人机接口设计58

4-2-2示例1—第2步：程序初始化59

4-2-3示例1—第3步：选择一个主控制器60

4-2-4示例1—第4步：描述符显示64

4-3-1示例2—第1步：人机接口设计67

4-3示例2：HID显示67

4-3-2示例2—第2步：程序初始化68

4-4与一个HID交换数据69

4-3-3示例2—第3步：显示HID信息69

4-4-1报告描述符70

4-4-2设计例子73

本章小结74

第5章开发工具75

5-1开发环境76

5-2目标的实现77

5-2-1一个外部链接方式的例子78

5-2-2一个调试监视器的例子79

5-2-3一个集成的调试监视程序的例子80

5-2-4 USB外部设备的例子81

5-2-5 USB ASIC例子82

5-3软件开发工具83

5-4 USB专用工具84

5-4-1 USB单步84

5-4-2 USB视图85

5-4-3 HID视图86

5-4-4 HID表格产生器86

本章小结87

第6章按钮和灯89

6-1 示例1：简单的设计，集成的USB端口90

6-1-1 示例1——第1步：设计硬件91

6-1-2示例1——第2步：完成描述符91

6-1-3示例1——第3步：实现微控制器代码93

6-1-4示例1——第4步：应用程序代码112

6-2示例2：简单设计，外部USB端口113

6-2-1 示例2——第1步：设计硬件113

6-2-2示例2——第2步：完成描述符114

6-2-3示例2——第3步：实现微控制器代码114

6-2-4示例2——第4步：应用程序代码115

6-2-5示例2——设计小结115

6-2-6示例2——真实世界产品实例115

6-3示例3：加入更多的端口（与微控制器无关）116

6-3-1 示例3——第1步：硬件设计116

6-3-2示例3——第2步：完成描述符118

6-3-3示例3——第3步：实现微控制器代码118

6-4-1 示例4——第1步：设计硬件119

6-4-2示例4——第2步：完成描述符120

6-4-3示例4——第3步：实现微控制器代码122

6-4-4示例4——第4步：应用程序代码122

本章小结122

第7章 从ISA迁移125

7-1 IN和OUT的特殊性127

7-2制作一个ISA卡128

7-4从ISA迁移129

7-3 即插即用ISA129

7-4-1 软件移植130

7-5 用户I/O示例132

7-5-1 设计优化136

本章小结138

第8章 构建USB桥139

8-1 USB到RS-232桥的设计140

8-2串行通信外围设备的设计144

8-2-1首先，看看通信标准145

8-2-2直接线控制调制解调器例子146

8-3并行设备例子153

8-3-1软盘驱动器153

8-3-2 SCSI设备155

8-4另外的桥156

8-5条形码扫描器例子157

本章小结159

第9章与数字世界相连接161

9-1 I2C接口162

9-1-1 I2C规范162

9-1-2 I2C小结165

9-2温度计应用165

9-2-1例1：读温度166

9-2-2例2：加温度限定值168

9-2-3例3：使用一个多点的温度计168

9-3-1 PC工业界红外标准170

9-3红外子系统170

9-2-4温度计应用小结170

9-3-2例1：IrDA数据171

9-3-3例2：IrDA控制174

9-3-4例3：消费工业IR176

9-3-5红外子系统小结178

本章小结179

第1 0章连接到现实世界181

10-1输出信号调理182

10-2电机控制183

10-2-1例1：步进电机183

10-2-2例2：直流电机186

10-3-1例3：照明控制面板187

10-3控制市电供电的设备187

10-4现实世界中的模拟信号189

10-4-1模拟转换例子189

10-4-2传感器输入193

10-5数据采集和仪器195

10-5-1 USB模块例子195

10-5-2 USB工业系列例子199

10-5-3设备盒例子200

本章小结201

第1 1章我喜欢那样的声音203

1 1-1创建数字声音205

11-1-1采样的声音205

11-1-2合成声音206

1 1-2 MIDI协议207

11-2-1 MIDI硬件接口208

11-2-2 MIDI合成器210

11-2-3 MIDI文件格式210

11-3 USB对声音的支持211

11-3-1例1：音频输出211

11-3-2例2：音频输入213

11-3-3软件的功能控制215

11-4电话连接217

11-4-1例3：电话设计219

本章小结220

第1 2章我能看见你221

12-1调整视频数据大小222

12-1-1视频压缩的重要性223

12-2系列视频解决方案224

12-2-1例1：视频会议摄像机225

12-2-2例2：复合视频226

12-2-3例3：数字视频创建228

12-3 USB在视频领域的应用230

12-3-1数字显微镜230

12-3-2生物测量学230

本章小结232

第1 3章设计一个集线器233

13-1基本的集线器235

13-1-1集线器中继器235

13-1-2集线器控制器236

13-1-3电源控制238

13-2构建一个复合设备240

13-1-4基本集线器小结240

13-3设计例子241

13-3-1步骤1：加一个集线器243

13-3-2步骤2：加I/O设备245

13-3-3步骤3：扩充设计245

本章小结247

第1 4章把所有的东西组合到一起249

14-1设计例子概述250

14-1-1步骤1：调谐器前端子系统251

14-1-2步骤2：视频转USB子系统251

14-1-3步骤3：音频转USB子系统252

14-1-4步骤4：集线器子系统253

14-1-5步骤5：I2C控制子系统253

14-1-7步骤7：设计优化254

14-1-6步骤6：供电分配254

14-1-8步骤8：PC主机应用255

本章小结256

第1 5章增加进入家庭的数据带宽257

15-1 普通老式电话服务（POTS）258

15-1-1 一个xDSL调制解调器的参考设计259

15-1-2利用电话线的家庭连网260

15-2重新审视有线电视同轴电缆261

15-2-1线缆调制解调器例子262

15-2-2电缆联网例子264

15-3数字广播和PC267

本章小结270

附录A271