基于PDIUSBDl2芯片的USB接口設計
(1)有較高的傳輸速率 USBl.1支持全速和低速2種方式。全速速率為12 Mb/s,低速速率為1.5 Mb/s;USB 2.0除支持USB 1.1的2種速度方式外,還增加了速率可達480Mb/s的高速方式。
(2)他的使用方便靈活, USB支持即插即用和熱插拔,他允許在任何時候連接和斷開外設,當外設被連接時,系統(tǒng)會自動檢測到外設并準備使用。
(3)他易于擴展 通過根集線器可攜帶127個設備,真正實現(xiàn)多個外設共用一個接口。
此外,USB還有可靠性高、成本低、功耗小等優(yōu)點而倍受歡迎。
目前供于開發(fā)USB設備的芯片很多,但主要有2類:一類是帶USB接口的微控制器(MCU),這些微控制器有些是從底層專用于USB控制的,比如Cypress半導體公司的CY7C63xxx(低速)、CY7C64013(全速),這類微控制器有自己的系統(tǒng)結構和指令;有些微控制器只是增加了USB接口的通用芯片(基于8051內(nèi)核),比如Intel公司的8x931,8x930,Cypress半導體公司的EZ-USB;另一類是純粹的USB接口芯片,他需要一個外部微控制器控制,比如朗訊公司的USS820/825,National半導體公司的USBN9602,NetChip公司的NET2888,Philips公司的PDIUSBDll(I2C)和PDIUSBDl2(并行接口)。因此在USB設備開發(fā)之前必須根據(jù)具體要求選用合適的USB接口芯片,以降低開發(fā)成本、減少開發(fā)時間。本文以PDIUSBDl2為USB接口芯片,以ADuC812為控制器完成了USB接口的設計。
1.1 PDIUSBDl2簡介
PDIUSBDl2是Philips公司推出的一款特點突出USB接口芯片。該芯片使用8位并行數(shù)據(jù)線連接到MCU,1位地址線用來區(qū)分寫命令或讀寫數(shù)據(jù),他支持3個USB端點,1個端點能保存128B,另2個能保存256B。
PDIUSBDl2完全遵從USB 1.1協(xié)議,他內(nèi)部集成有串行接口引擎(SIE)、320bFIFO存儲器、收發(fā)器(Transceiver)和電壓調(diào)節(jié)器,其原理框圖如圖1所示。還有可編程的時鐘輸出和狀態(tài)LED輸出(GoodLinkTM),可控制的軟件連接(SoftConnectTM)以及內(nèi)部上電復位和低電壓復位電路。有2種電源供電方式:內(nèi)部3.3±0.3V電源和外部電源(電壓范圍3.6~5.5 V)。溫度范圍為一40℃~+85℃,采用28腳SSOP封裝。
對外部微控制器沒有任何限制,開發(fā)者可以選用自己熟悉的MCU來控制。多種中斷方式方便于塊傳輸(Bulk)和同步傳輸(1sochronous),使用塊傳輸方式時的速度可達1Mb/s,同步傳輸?shù)乃俣瓤蛇_1 Mb/s。他適合大多數(shù)USB設備類的設計:圖像設備類、大容量存儲設備類、通信設備類、打印設備類、人機接口設備類等。
1.2 ADuC812簡介
ADuC812是美國AD公司首先投入市場的微處理器,其內(nèi)部集成了完整的8052內(nèi)核、1個8通道的12位ADC、2個12位的電壓輸出DAC,除了8052的256 b RAM外,還有640 b Flash數(shù)據(jù)存儲器,8 kb Flash程序存儲器。
另外該MCU還有看門狗定時器、電源監(jiān)視器、ADC與數(shù)據(jù)存儲器之間的DMA功能,以及為多處理器接口和I/O擴展提供了32條可編程的I/O線、I2C兼容的SPI和標準UART串行I/O等。他采用52腳PQF封裝,大小約為1cm2。
同時,AD公司還為ADuC812的開發(fā)提供了完整的硬件調(diào)試工具和開發(fā)仿真軟件,使得開發(fā)變得簡單方便。因此,ADuC812由于體積小、功耗低、性價比高而極具誘人的應用前景。
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