单片机在USB设计中的应用.doc

单片机在USB设计中的应用单片机相关技术：/s/blog_5ccce2820100lofb.html随着技术的快速发展以及外设在越来越多场合的广泛应用，支持接口技术的芯片也越来越多。对于接口的设计，如非扩展之用，选用带有的控制器当然是设计师们的首选，因为这样不仅可以大大简化硬件电路、减小外设体积，而且还可以提高产品的可靠性。文中介绍的就是顺应这种需求而推出的一种新型控制器芯片。 的主要特点是公司推出的一款具有全速功能的混合信号微控制器芯片，该器件内部集成有 和 的存储器。实际上，是一个完整的小型片上系统（）。由于利用该芯片进行设计时可以不需要任何外部元件（包括电阻和晶振），因而是小型应用的理想选择。与其它同类产品相比，主要具有如下一些特点：全速的 功能控制器；内部集成了时钟恢复电路，且不需要外接晶体振荡器；可支持个端点；带有字节的缓冲存储器；内部集成了接口的数据收发器，设计中无需外部上拉电阻；具有高速增强型 内核，该内核采用流水线式指令结构，的指令执行时间为一个或两个系统时钟周期，处理速度可达（时钟频率为时）。此外，还有许多其它特性，如支持在系统编程（），带有可编程的数字和数字交叉开关，可提供全速、非侵入式的在系统片内调试电路等。 的引脚功能的引脚排列如图所示。主要引脚的功能如下：、：电缆的 和 连接端；：片上电源输入端或片内电压调节器的输出端；：片内电压调节器的输入端；：电缆引线的感应输入端，当该脚出现高电平信号时，表示该设备已经和主机连接好；：多功能引脚，内部上电复位（ ）和监视器的漏极开路输出，使该脚保持低电平以上可对系统进行一次复位。此外，该脚还可作为接口的时钟信号输入端；：多功能引脚，可作为端口或接口的双向数据信号传输端口。应用举例笔者以为核心设计了一个和总线的接口转换模块，运用该接口转换模块可以方便地把具有接口的测控设备连接到一个总线测控网络中，以对系统的运行状况进行系统和整体的测试和分析。在该接口转换模块的设计中，最主要的工作就是接口部分的设计，包括硬件电路和固件程序的设计。 接口硬件电路设计由于微控制器具有简单易用的特点，因此，用进行接口的硬件设计也显得十分简单，主要包括两部分的内容，一是接口转换模块供电方式的选择，二是引脚的连接，图是其接口电路图。由于整个模块的功率估计在左右，而总线的供电量只适合小功率模块的供电，最大也只有，因此不能满足整个模块的安全供电，所以模块选择自供电模式，图所示的整个模块（包括和模块中所有其它部分）的供电电源都来自外部电源。由于中的收发器内部集成了上拉电阻，因而不需要任何外部器件便可直接与接口相连。 固件程序设计固件程序设计是接口部分的主要工作，它的主要目的是：当设备连接到主机上时，主机可以发现新设备，然后建立连接并完成数据传输任务，也就是能够让正常检测和识别设备。因此在固件程序中，最重要的工作就是描述符的定义和传输中断的处理。 （）描述符描述符是协议定义的一套描述设备功能和属性的固定结构的描述语言。中的描述符包括设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符等种标准描述符和其它一些非标准描述符。主机通过描述符完成设备类型的识别和配置，同时为设备提供相应的客户端驱动