基于STM32的USB简易鼠标毕业设计论文Word下载.docx
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摘要
随着设备的越来越智能化,嵌入式计算机大量应用到各种电子设备中,基于嵌入式系统的USB鼠标及键盘的应用也变得越来越广泛。
在本次设计中,研究的是一款基于STM32的USB鼠标,即插即用,免驱动自动识别,很好的解决了鼠标设备智能化和低延迟的设计要求。
由于是基于HID的USB设备,所以编程非常方便,贴近工程实践,应用前景广阔。
嵌入式系统HID,即人机接口设备,是HumanInterfaceDevice的缩写。
HID是计算机周边设备中非常常见的设备类型,是可以直接与进行人交互的USB设备,例如鼠标、摄像头、U盘等。
在种类繁多USB设备中,HID类设备的成本一般情况下是比较低的。
实际上,只要是符合HID标准的设备都是HID设备,不一定非要具有人机交互功能。
最早支持HID设备的计算机操作系统是Windows98系统。
HID设备的驱动程序内置在这些系统中,不需要单独开发与安装驱动,应用程序可以直接使用这些驱动程序来与设备通信。
近年来,受计算机性能提升和游戏软件等的影响,人们对鼠标的要求越来越高,特别是一些即时作战游戏,人们希望能达到“零”延迟,这就对原来的鼠标技术提出了挑战。
老式的圆孔鼠标早已不再适用,特别是笔记本电脑根本不再设计老式插孔。
随着USB2.0以及USB3.0的不断完善,再加上高速而价廉的单片机,一款基于STM32的USB简易鼠标正是本课题的研究内容。
本文主要研究基于STM32的USB简易鼠标系统的功能、设计思想和实现,以及基于STM32的USB简易鼠标的组成及工作原理,描述了研究该课题的意义和应用价值。
本设计的重点在于USB协议的HID部分,精通此协议并植入单片机才能实现计算机与鼠标的沟通。
关键词:
USB技术;
HID协议;
STM32单片机;
鼠标
Abstract
Asmoreandmoreintelligentdevices,embeddedcomputersappliedtothelargevarietyofelectronicdevices,embeddedsystemsUSBmouseandkeyboardapplicationsarebecomingmoreandmorewidespread.Inthisdesign,thestudyisabasedontheSTM32USBmouse,plugandplay,driver-freeautomaticidentification,agoodsolutiontothemousedeviceintelligenceandlow-latencydesignrequirements.BecauseitisbasedonHIDUSBdevice,sotheprogrammingisveryconvenient,closetotheengineeringpractice,theapplicationprospects.
EmbeddedsystemsHID,namelyhumaninterfacedevices,isanabbreviationforHumanInterfaceDevice.HIDisacomputerperipheraldeviceinaverycommondevicetypes,peoplecaninteractdirectlywiththeconductofUSBdevices,suchasamouse,camera,Udiskandsoon.InawiderangeofUSBdevices,underHIDclassdevicesgenerallycostisrelativelylow.Infact,aslongasaHID-compliantdevicesareHIDdevicedoesnotnecessarilyhavetohaveinteractivefeatures.TheearliestHIDdevicessupportedcomputeroperatingsystemisWindows98system.HIDdevicedriversbuiltintothesesystems,theneedforseparatedevelopmentandinstallthedriver,anapplicationcanusethesedriverstocommunicatewiththedevice.
Inrecentyears,theimpactofcomputerandgamesoftwareperformanceby,peoplehavebecomeincreasinglydemandingofthemouse,especiallysomeinstantcombatgame,peoplewanttobeabletoachieve"
zero"
delay,whichtheoriginalmousetechnologypresentsachallenge.Old-fashionedmousetheholeisnolongerapplicable,especiallynotebookcomputersdesignedsimplynolongertheoldjack.WiththecontinuousimprovementUSB2.0andUSB3.0,coupledwithhighspeedandlowcostmicrocontroller,aresearchbasedontheSTM32USBsimplemousepreciselythistopic.ThisarticleismainlybasedontheSTM32USBsimplemousesystemsdesignandimplementation,aswellaseasyontheSTM32USBmouseandworkprinciple,itdescribesthesubjectofresearchandpracticalvalue.ThedesignfocusesonsomeUSBHIDprotocol,proficientinthisagreementandinordertoachievesingle-chipimplantedcommunicationcomputermouse.
Keywords:
USBtechnology;
HIDprotocol;
STM32microcontroller;
mouse
第1章引言
1.1课题背景
USB接口是串行总线通信端口,支持即插即用,在计算机领域应用非常广泛。
HID设备是一种可以进行人机交互操作的设备,在USB设备中占有重要地位,可以辅助计算机进行各种操作,如常用的电脑摄像头、手写板等设备。
一般USB设备的研发非常困难,不但要严格遵守USB协议,还要编写驱动程序。
但HID设备使用的是操作系统自带的HID驱动程序,免去了驱动程序的编写,加快了开发效率,因此一些简单的USB设备,都喜欢枚举成HID设备。
USB接口不但具有热插拔功能而且还是即插即用的,非常方便。
USB接口在理论上最多可以同时连接127个外设,如游戏手柄、手写板、键盘等。
USB协议最早在1996年提出,经过多年的发展USB版本到现在已经发展为3.0版本。
从1975年第一个单片机产生后经过四代的发展,目前单片机具有生命周期长、接口内容丰富、运算速度快、低电压低功耗、价格便宜等优点。
本次设计中使用的STM32是一款基于Cotex-M3内核的32位处理器。
这款处理器具有低成本、高性能的有点,非常适合USB鼠标的设计。
鼠标自从1968年美国科学家研制出来后,基于其方便快捷操作简单等优点很快成为家喻户晓的产品,是现在每台电脑都必须配备的电子产品
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