第1章 把 I/O 设备加到现代的 PC 1

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

1-5-1 PC 主机 7

1-5-2 USB 电缆 7

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

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

2-3-2 Setup，IN和 OUT 令牌包 19

2-3-3 数据传送包 20

2-3-4 握手包 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

2-6 错误处理 29

2-7 针对低速设备的一个不同点 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

3-3-2 接口描述符 39

3-4 选择一个设备驱动程序 39

3-5 定义一个 HID 40

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 示例 2：HID 显示 67

4-3-1 示例 2—第1步：人机接口设计 67

4-3-2 示例 2—第2步：程序初始化 68

4-3-3 示例 2—第3步：显示 HID 信息 69

4-4 与一个 HID 交换数据 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

6-3-4 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

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

7-3 即插即用 ISA 129

7-4 从 ISA 迁移 129

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

9-2-4 温度计应用小结 170

9-3 红外子系统 170

9-3-1 PC工业界红外标准 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IR 176

9-3-5 红外子系统小结 178

本章小结 179

第10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 控制市电供电的设备 187

10-3-1 例3：照明控制面板 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11章 我喜欢那样的声音 203

11-1 创建数字声音 205

11-1-1 采样的声音 205

11-1-2 合成声音 206

11-2 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12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13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

13-1-4 基本集线器小结 240

13-2 构建一个复合设备 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14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

14-1-6 步骤6：供电分配 254

14-1-7 步骤7：设计优化 254

14-1-8 步骤8：PC主机应用 255

本章小结 256

第15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PC 267

本章小结 270

附录A 271