1  引言

1。1  研究背景与意义

随着移动信息时代的到来，各类电子信息设备花样百出，但大致都朝着更便捷、更小巧、更灵活适用的方向发展，移动设备终端化的重要性尤为凸显。而如今的各类移动设备几乎都采用USB接口作为其通信接口，这也促使USB接口通信技术发展更加成熟。论文网

通用串行总线英文名为Universal Serial Bus，简称USB。USB最初的出现主要是为了简化计算机与外围设备的连接，增加其易用性，USB具有传输速度快、低成本、抗干扰性强、占用系统资源少等优点。USB协议经历了USB1。0、USB1。1、USB2。0、USB OTG、USB3。0等众多版本，由于USB是主从模式结构的系统，其主机一般称为Host，从机称为Device或设备，这样的主从模式特性使得USB在设备与设备、主机与主机之间是不能互连通信的，OTG协议正是为了解决该问题，扩大USB的应用范围，它能使同一设备，在不同的场合下能进行主机或从机的切换。

本课题来源于某科研项目的一个子模块，该项目采用自组网-ARM板-Android手机的通信结构，自组网进行无线数据传输，而手机则作为主控端存在，由用户操作。本论文研究ARM与手机间的USB板间通信，该部分要求在丛林或无信号环境中通信，系统要具有较强的抗干扰性、较快的传输速率和较低的成本，而时下流行的WiFi传输和蓝牙传输都难以满足项目要求，相比较，USB技术发展成熟，相关设备十分普及，系统开发难度相对较小，且能够满足本项目的要求，因此选用USB技术作为本项目的通信技术。本系统设计基于USB2。0协议，并使用OTG线将手机作为USB主机，控制整个传输过程。

本设计的目的是实现基于USB的板间通信系统。利用USB实现安卓手机与ARM芯片间的通信，这一实现为在手机上进行各类功能扩展提供了条件。本系统实现后，可以在手机系统不做大修改的前提下，自由地为手机扩展各类模块，例如：卫星通信模块、移动自组网模块等等。而且，USB通信低成本且性能稳定，这对以后系统的改进及推广很有帮助。

1。2  国内外研究现状

1。3  本文主要结构

本文基于USB通信技术，设计了一个安卓手机与ARM芯片互相通信的系统。本系统的设计主要包括LPC2148、PC机和安卓手机三个部分，它们各自使用不同的开发环境实现。LPC2148程序设计基于IAR Embedded Workbench开发环境，使用C语言开发USB通信主程序，使用串口及J-Link辅助调试。在PC端进行MFC程序设计，用于完成PC与LPC2148的通信。安卓手机设计基于Eclipse开发环境，设计通信APP。其中，基于IAR EW的LPC2148程序设计是通信系统设计的主要工作，基于VC++6。0的MFC设计是系统设计中的辅助手段，最后根据PC机上的MFC开发经验设计出安卓通信APP，完成系统设计。

论文的内容安排如下：

第一章介绍了本通信系统项目设计的背景，并对USB协议技术进行了简单的介绍分析。

第二章结合USB2。0通信协议进行系统方案设计，介绍了LPC2148微控制器的相关特性，并详细给出了系统的软硬件架构设计方案。

第三章根据设计方案进行通信系统设计实现，包括中断通信系统设计，PC端MFC软件设计，批量通信系统设计，操作系统程序移植，Android软件APP设计等。根据项目特点，循序渐进，先对中断通信设计，实现PC机与ARM板的数据传输，再对批量通信系统设计，并将批量通信程序移植到操作系统上，对通信任务进行统一的调度管理，最后，设计Android手机通信APP，实现最后的板间通信系统。

第四章给出系统的调试结果，包括连通性测试和通信速率测试，测试结果显示，本系统可以正常通信，其通信速率可达8Mbps，满足项目需求。