USBN9604及其在USB接口設計中的應用
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USB通用串行總線是近年興起的一種通信方式。USB協議1．1版規定了低速(1．5Mb／s)和全速(12Mb／s)兩種速率，目前大部分USB器件支持該協議。2000年USB2．0白皮書出臺后，其速度最高可達480Mb／s。該總線是由Compaq、Intel、Microsoft、NEC四公司共同提出，并得到了眾多廠商的支持。USB接口具有安裝方便、高速、靈活、低成本、易擴展，支持熱插拔等優點，已經逐漸成為現代數據傳輸的發展趨勢。
2 USBN9604
USBN9604是NatiONalSemiconductor公司設計生產的一款較新型的專用USB通信控制芯片，是US-BN9602的改進產品，同時在時鐘產生電路的復位機制上又較USBN9603有所改進。USBN9604支持全速傳輸，可滿足USBl．0和1．1協議。它具有8位并行接口，可支持DMA、MICROWIRE／PLUS。圖1是US-BN9604的結構框圖。其主要特點如下：
USBN9604內部有64個映射到內存的寄存器，主要有主控制寄存器(MCNTRL)、時鐘配置寄存器(CCONF)、主事件寄存器(MAEV)、轉換事件寄存器ALteV)、接收發送事件寄存器(RXEV、TXEV)以及各端點的控制寄存器和收發數據及狀態寄存器等。固件的大部分功能就是完成對此寄存器組的讀寫，實現對接口的配置、接口狀態的轉換以及數據在外設和計算機之間的傳輸等。
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3 USB接口的硬件實現
51單片機與USBN9604的并行連接有兩種方式，即非復用方式和復用方式。它們可通過設置引腳MODE0、MODEl來選擇。在非復用方式時，可用控制引腳CS、RD、WR、地址引腳A0和雙向數據線D[7：0]實現相應的地址讀寫。而在復用方式時，則使用控制引腳CS、RD、WR、地址鎖存信號ALE和雙向數據線D[7：01實現其地址讀寫。本設計采用復用方式進行數據交換。
圖2所示是89C51單片機和USBN9604的接口電路，該電路由一片89C51單片機、USBN9604、時鐘振蕩電路以及相應的外圍電路組成。其中USBN9604通過外部中斷INT0與89C51單片機進行通信。
4 USB接口的軟件實現
設備固件是設備運行的核心，可采用C語言設計。其主要功能是控制USBN9604接受并處理USB驅動程序的請求(如各種標準請求)、接收／_k傳數據。當主程序完成CPU和USBN9604的初始化后，可用while循環等待外部中斷。中斷處理程序可在給出中斷人口后跳出中斷。所有的USB事物處理都在函數USB-ISR中完成。圖3所示是USB-ISR程序框圖。在USB-ISR中，通過程序可讀取USBN9604中的主事件寄存器(MAEV)，并判斷中斷原因，包括收發事件的發生、總線狀態的改變以及握手信號的產生等，同時可根據不同原因進入相應函數。另外也可通過函數具體實現各種USB標準的請求、端點0的接收和發送以及其它端點的收發和總線狀態的改變等。
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