基于USB總線的多路電話錄音系統

　　系統所采用的A/D轉換器為C8051F320微控制器內部集成，具有10位精度，最高采樣率可達200 ksps。

3 系統的軟件實現

　　系統的軟件基于Silicon Laboratories公司提供的USBXpress軟件開發包開發設計，USBXpress通過動態鏈接庫和庫函數提供應用程序接口。由于USBXpress已提供有設備的驅動程序，因而，開發的主要任務是下位機固件程序和上位機應用程序的開發。

3.1 USBXpress軟件開發包

　　USBXpress軟件開發包包括Windows公司設備驅動程序、INF驅動安裝文件、主機接口函數庫（以Windows DLL的形式提供）以及設備固件接口函數庫。

　　錄音系統使用到的主機接口函數為：

　　F32x_GetNumDevices( )返回主機所連接的USB設備的個數
　　F32x_GetProductString( )返回所連USB設備的描述符
　　F32x_Open( )打開USB設備
　　F32x_Close( )關閉USB設備
　　F32x_Read( )讀設備
　　F32x_Write( )寫設備
　　F32x_SetTimeouts()設置讀/寫超時值
　　F32x_GetTimeouts()獲取讀/寫超時值
　　F32x_CheckRXQueue()返回設備接收隊列的字節數

　　錄音系統使用到的設備固件接口函數：

　　USB_init()使能USB接口
　　Block_Write()寫緩沖區數據，通過USB送入主機
　　Block_Read()讀主機通過USB送至設備的緩沖區數據
　　Get_Interrupt_Source()返回主機API中斷源以進行相應的處理
　　USB_Int_Enable()API中斷使能
　　USB_Int_Disable()禁止API中斷
　　USB_Disable()禁止USB接口使能
　　USB_Suspend()暫停USB接口

　　通過這些主機和設備接口函數，即可方便地進行主機應用程序和設備端固件程序的編制了。

3.2 設備固件程序的實現

　　系統選擇 Keil C作為固件開發環境，并采用C語言和匯編語言相結合的方式。

　　固件程序把有關USB功能的固件設計成完全的中斷驅動，ISR(中斷服務程序)和后臺主程序的數據交換通過事件標志和數據緩沖區來進行。主循環負責初始化I/O口、定時器和中斷以及重新連接到USB總線，然后檢測事件標志來對各種事件進行處理。其中后臺程序采用C51高級語言編寫，A/D轉換完成中斷子程序采用ASM51匯編語言編寫。

　　固件程序調用USBXpress提供的固件接口函數來實現通過USB傳輸數據的功能，定義一個中斷號為16的中斷服務函數以響應USB中斷。該ISR以如下形式調用：

void USB_API_ISR(void) interrupt 16 {
　　BYTEINTVAL=Get_Interrupt_Source();
　　if(INTVALTX_COMPLETE) {
　　　　Block_Write(In_Packet, …);
　　}
　　if(INTVALRX_COMPLETE) {
　　　　Block_Read(Out_Packet, …);
　　}
　　if(INTVALDEV_CONFIGURED) {
　　}
　　if(INTVALDEV_SUSPEND) {
　　　　USB_Suspend();
　　}
}

　　固件程序的主要工作是通過A/D轉換使接入的4路電話模擬信號轉換為數字信號，以便于傳輸及存儲。程序采用定時器0溢出啟動A/D轉換的方式，依次以一定的采樣速率（11 025 kbps）對交流通道（通道1、2、3、4，語音信號）采樣，并每間隔一定時間對直流通道（通道5、6、7、8，電話狀態）進行采樣。A/D轉換完成中斷子程序用匯編語言編寫，其大致框架為：