基于嵌入式系統的USB（HID）設備設計

　　3 實現原理

　　由于LM3S310 控制器每個GPIO 都可配置為中斷引腳，所以在這個應用中只需要用兩個同Port 的兩個相鄰引腳仿真USB 的D+和D-，圖3 所示。

　　4 軟件設計

　　圖4 是一個簡化程序流程圖，實際編程中還有很多細節，在此不再羅列。下面以中斷傳輸為例，將一個事務不同階段思想重點研討。

　　LM3S310 芯片利用兩個GPIO(USB)的中斷監控USB 總線，當USB 總線從空閑狀態變為傳輸狀態，也就是總線由主機發起與同步域(SYN)，LM3S310 進入USB 接收程序。略過同步階段，收到的第一個字節是PID 字段(包標識類型)。這字段的低四位描述此包類型方向(IN 或OUT)，接下來7 位表示設備的地址，然后是四位端點號索引。LM3S310 根據設備地址判定主機向本設備發起的請求，如果是則根據包的類型決定繼續接收數據或向主機發送數據。對OUT 類型數據的后5—16 位是CRC 校驗(根據配置決定CRC 的位數)。對IN 類型，LM3S310將準備好數據連同RC 校驗數據一同發往主機。數據傳輸階段完成后，主機或設備要確認傳輸成功。

　　對于低速設備的仿真，LM3S310 芯片的速度足以滿足要求(包括一些速度較快單片機，如：PIC、EMP、MSP)，然而對全速設備的仿真，須要選擇速度更快嵌入式芯片，軟件實現的原理方法基本相同。

　　5 結論

　　使用微控制器仿真USB 設備的方法，極大地方便了用戶的開發，同時降低了功耗、成本。本文作者創新點在于利用MCU 或嵌入式控制器實現USB 設備功能。本方法在USB 讀卡器、USB 編程器、USB 接口轉RS232 及RS485 接口等方面有良好的應用前景。

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