第1章 把 I/O 設備加到現代的 PC 1

1-1 動手上機的例子 2

1-2 你需要怎樣的技術背景 3

1-3 本書的重點 3

1-4 現代 PC：一段簡短的歷史 4

1-4-1 操作簡單、價格低廉 5

1-5 USB 術語 5

1-5-1 PC 主機 7

1-5-2 USB 電纜 7

1-5-3 集線器設備 9

1-5-4 I/O 設備 10

1-6 USB 對 PC 主機的沖擊 12

本章小結 14

第2章 走近數據線 15

2-1 差動信號 16

2-2 包的構成 17

2-3 包的類型 18

2-3-1 開始幀令牌包(Start-of-Frame Token Packet) 18

2-3-2 Setup，IN和 OUT 令牌包 19

2-3-3 數據傳送包 20

2-3-4 握手包 20

2-4 建立一個事務處理 21

2-4-1 中斷傳輸 22

2-4-2 塊傳輸 23

2-4-3 同步傳輸 23

2-4-4 控制傳輸 24

2-5 PC 主機請求 27

2-6 錯誤處理 29

2-7 針對低速設備的一個不同點 29

2-8 在總線上觀察 USB 包 30

本章小結 31

第3章 枚舉過程 33

3-1 設備檢測 34

3-2 枚舉步驟 35

3-3 設備描述符 36

3-3-1 配置描述符 38

3-3-2 接口描述符 39

3-4 選擇一個設備驅動程序 39

3-5 定義一個 HID 40

3-5-1 HID描述符 41

3-5-2 報告描述符 42

3-6 I/O 設備方面 43

3-7 最小 I/O 設備 44

3-8 復雜 I/O 設備 48

本章小結 51

第4章 PC 主機上的運行時間軟件 53

4-1 Visual Basic 簡介 55

4-2 示例 1：USB設備顯示 57

4-2-1 示例 1—第1步：人機接口設計 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：選擇一個主控制器 60

4-2-4 示例 1—第4步：描述符顯示 64

4-3 示例 2：HID 顯示 67

4-3-1 示例 2—第1步：人機接口設計 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：顯示 HID 信息 69

4-4 與一個 HID 交換數據 69

4-4-1 報告描述符 70

4-4-2 設計例子 73

本章小結 74

第5章 開發工具 75

5-1 開發環境 76

5-2 目標的實現 77

5-2-1 一個外部鏈接方式的例子 78

5-2-2 一個調試監視器的例子 79

5-2-3 一個集成的調試監視程序的例子 80

5-2-4 USB 外部設備的例子 81

5-2-5 USB ASIC 例子 82

5-3 軟件開發工具 83

5-4 USB 專用工具 84

5-4-1 USB 單步 84

5-4-2 USB 視圖 85

5-4-3 HID 視圖 86

5-4-4 HID 表格產生器 86

本章小結 87

第6章 按鈕和燈 89

6-1 示例 1：簡單的設計，集成的USB端口 90

6-1-1 示例 1——第1步：設計硬件 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：實現微控制器代碼 93

6-1-4 示例 1——第4步：應用程序代碼 112

6-2 示例 2：簡單設計，外部 USB 端口 113

6-2-1 示例 2——第1步：設計硬件 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：實現微控制器代碼 114

6-2-4 示例 2——第 4 步：應用程序代碼 115

6-2-5 示例 2——設計小結 115

6-2-6 示例 2——真實世界產品實例 115

6-3 示例 3：加入更多的端口(與微控制器無關) 116

6-3-1 示例 3——第1步：硬件設計 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：實現微控制器代碼 118

6-3-4 示例 3——第4步：應用程序代碼 118

6-4 示例 4：增加很多很多端口(與微控制器無關) 119

6-4-1 示例 4——第1步：設計硬件 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：實現微控制器代碼 122

6-4-4 示例 4——第4步：應用程序代碼 122

本章小結 122

第7章 從 ISA 遷移 125

7-1 IN 和 OUT 的特殊性 127

7-2 制作一個 ISA 卡 128

7-3 即插即用 ISA 129

7-4 從 ISA 遷移 129

7-4-1 軟件移植 130

7-5 用戶 I/O 示例 132

7-5-1 設計優化 136

本章小結 138

第8章 構建USB橋 139

8-1 USB到RS-232橋的設計 140

8-2 串行通信外圍設備的設計 144

8-2-1 首先，看看通信標準 145

8-2-2 直接線控制調制解調器例子 146

8-3 并行設備例子 153

8-3-1 軟盤驅動器 153

8-3-2 SCSI設備 155

8-4 另外的橋 156

8-5 條形碼掃描器例子 157

本章小結 159

第9章 與數字世界相連接 161

9-1 I2C接口 162

9-1-1 I2C規范 162

9-1-2 I2C小結 165

9-2 溫度計應用 165

9-2-1 例1：讀溫度 166

9-2-2 例2：加溫度限定值 168

9-2-3 例3：使用一個多點的溫度計 168

9-2-4 溫度計應用小結 170

9-3 紅外子系統 170

9-3-1 PC工業界紅外標準 170

9-3-2 例1：IrDA數據 171

9-3-3 例2：IrDA控制 174

9-3-4 例3：消費工業IR 176

9-3-5 紅外子系統小結 178

本章小結 179

第10章 連接到現實世界 181

10-1 輸出信號調理 182

10-2 電機控制 183

10-2-1 例1：步進電機 183

10-2-2 例2：直流電機 186

10-3 控制市電供電的設備 187

10-3-1 例3：照明控制面板 187

10-4 現實世界中的模擬信號 189

10-4-1 模擬轉換例子 189

10-4-2 傳感器輸入 193

10-5 數據采集和儀器 195

10-5-1 USB模塊例子 195

10-5-2 USB工業系列例子 199

10-5-3 設備盒例子 200

本章小結 201

第11章 我喜歡那樣的聲音 203

11-1 創建數字聲音 205

11-1-1 采樣的聲音 205

11-1-2 合成聲音 206

11-2 MIDI協議 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對聲音的支持 211

11-3-1 例1：音頻輸出 211

11-3-2 例2：音頻輸入 213

11-3-3 軟件的功能控制 215

11-4 電話連接 217

11-4-1 例3：電話設計 219

本章小結 220

第12章 我能看見你 221

12-1 調整視頻數據大小 222

12-1-1 視頻壓縮的重要性 223

12-2 系列視頻解決方案 224

12-2-1 例1：視頻會議攝像機 225

12-2-2 例2：復合視頻 226

12-2-3 例3：數字視頻創建 228

12-3 USB在視頻領域的應用 230

12-3-1 數字顯微鏡 230

12-3-2 生物測量學 230

本章小結 232

第13章 設計一個集線器 233

13-1 基本的集線器 235

13-1-1 集線器中繼器 235

13-1-2 集線器控制器 236

13-1-3 電源控制 238

13-1-4 基本集線器小結 240

13-2 構建一個復合設備 240

13-3 設計例子 241

13-3-1 步驟1：加一個集線器 243

13-3-2 步驟2：加I/O設備 245

13-3-3 步驟3：擴充設計 245

本章小結 247

第14章 把所有的東西組合到一起 249

14-1 設計例子概述 250

14-1-1 步驟1：調諧器前端子系統 251

14-1-2 步驟2：視頻轉USB子系統 251

14-1-3 步驟3：音頻轉USB子系統 252

14-1-4 步驟4：集線器子系統 253

14-1-5 步驟5：I2C控制子系統 253

14-1-6 步驟6：供電分配 254

14-1-7 步驟7：設計優化 254

14-1-8 步驟8：PC主機應用 255

本章小結 256

第15章 增加進入家庭的數據帶寬 257

15-1 普通老式電話服務(POTS) 258

15-1-1 一個xDSL調制解調器的參考設計 259

15-1-2 利用電話線的家庭連網 260

15-2 重新審視有線電視同軸電纜 261

15-2-1 線纜調制解調器例子 262

15-2-2 電纜聯網例子 264

15-3 數字廣播和PC 267

本章小結 270

附錄A 271