一種無驅動RFID閱讀器的USB固件程序設計

摘要：采用USB控制芯片PDIUSBD12和微控制器AT89S52構成的硬件平臺，簡化了RFID閱讀器與PC之間的數據傳輸。基于HID1．1協議的程序設計將RFID閱讀器枚舉為PC的一個外接HID鍵盤，省去驅動程序的安裝。只要打開記事本就能記錄電子標簽的EPC、TID等特征信息，可滿足快速發展的RFID產業對RFID閱讀器多樣性的需求。
關鍵詞：HID鍵盤；AT89S52；PDIUSBD12

引言
市面上大多數RFID閱瀆器采用串口或PS2接口與PC通信，串口方式需要安裝USB轉串口驅動，PS2接口不支持熱插拔。為了彌補以上兩者的缺陷，本文提出了采用USB接口與PC通信的方式。HID類設備是應用最廣泛的一類USB設備，Windows等操作系統內嵌的HID類驅動程序、鍵盤、鼠標等通用HID設備得到了廣泛的應用。從Windows98操作系統開始，為HID類設備提供了通用的驅動程序，所以只要按照HID設備類的規范編寫設備的固件程序，就能夠讓Windows系統自動識別設備，省去了復雜的驅動程序編寫過程。

1 HID設備描述符
在USB中，USB HOST通過各種描述符來識別設備。HID設備描述符包含5個USB基本描述符(設備描述符、配置描述符、接口描述符、端點描述符、字符串描述符)和3個HID設備類特定描述符(HID描述符、報告描述符、實體描述符)，它們之間的關系如圖1所示。

2 HID設備枚舉
USB主機識別一個USB設備必須經過枚舉過程，主機使用總線枚舉來識別和管理設備狀態的變化。總線枚舉過程如下：
①連接設備。USB設備接入USB總線。
②設備上電。USB設備可使用USB總線供電，也可使用外部電源供電。
③主機檢測到設備，發出復位。設備連接到總線后，主機通過檢測設備在總線的上拉電阻，檢測新的設備連接，并判斷該設備是全速設備還是低速設備，然后向該端口發送一個復位信號。
④設備默認狀態。設備要從總線上接收到一個復位信號后，才可以對總線的處理操作作出響應。設備接收到復位信號后，就使用默認地址(00H)來對其進行尋址。
⑤地址分配。當主機接收到有設備對默認地址(00H)響應的時候，就對設備分配一個空間地址，以后設備就只對該地址進行響應。
⑥依次讀取HID設備的設備描述符、配置描述符、接口描述符、HID描述符、端點描述符、字符串描述符。

3 HID接口固件設計與實現
3．1 硬件連接
PDIUSBD12是一個純粹的USB接口芯片，僅處理USB通信，自身不帶微控制器，需要有一個微控制器對它進行控制。微控制器AT89S52與PDIUSBD12的連接如圖2所示。ALE接低電平表示一個獨立的地址和數據總線配置。PDIUSBD12的A0引腳控制PDIUSBD12的命令和數據狀態。AT89 S52的地址和數據總線可直接與PDIUSBD12的數據總線相連。