基于PDIUSBDl2芯片的USB接口設計

2 硬件電路設計

由PDIUSBDl2和ADuC812構成的USB接口電路如圖2所示。PDIUSBDl2的8位并行數據接人ADuC812的PO口，地址線A15(P2．7)作為PDIUSBDl2的片選，地址線A14(P2．6)作為PDIUSBDl2的命令或數據的選擇線。在片選信號有效的前提下(P2．7＝0)，當P2．6＝1時，給PDIUSBDl2發命令；當P2．6＝0時，給PDIUSBDl2寫數據或從PDIUSBDl2的Buffer中讀數據；因此，地址0x7FFF發命令，地址0x3FFF讀寫數據。PDIUSBDl2與ADuC812的數據交換采用中斷方式(外部中斷0)。他的一個輸出(GL_N)接LED對其狀態進行監控，這個LED在USB被連接時會發光，在進行數據傳輸時會閃爍，LED常亮或一直不亮說明USB接口有問題。

USB設備通過4線電纜接入主機或USB Hub，這4線分別是：Vcc(總線電源)，GND(地線)，D+和D一(數據線)。主機通過D+和D一上的電壓變化來檢測到設備的狀態，當沒有設備連接到USB端口時，D+和D一線上的下拉電阻就將2條數據線拉到近地，當檢測到任一條數據線電壓接近Vcc，而其他保持近地電壓，那么主機就知道該設備已經準備好了。

主機通過檢測是哪一條數據線電壓變高來確定設備是全速或低速，當D+數據線高時，就為全速；當D一數據線低時，就為低速。PDIUSBBDl2的全速模式通過軟連接(SoftConnectTM)在D十上接1個1．5k12的上拉電阻。

3 固件設計

當設備連接到主機以后，主機通過給PDIUSBDl2的端點0發送包含標準USB請求的控制傳輸(即Setup包)，PDIUSBDl2產生一個中斷給MCU(INT0)，MCU通過讀PDIUSBDl2的中斷寄存器和最后一次傳輸狀態寄存器來對每一個請求作出響應，并通過PDIUSBDl2的端點0回送請求信息。主機從返回的信息中讀取描述數據，分配和載人一個設備驅動程序并對設備進行配置。設備被配置好后，就可以使用配置中支持的端點來傳輸數據。這一部分工作由MCU來控制完成，并且該控制程序需要固化在ADuC812的內部ROM中，稱之為固件(firmware)。

PDIUSBDl2的端點0有3個狀態，其變化關系如圖3所示，固件程序必須利用這3種狀態關系來正確地處理控制傳輸。把主機通過PDIUSBDl2的端點0給設備發USB請求設為OUTs，通過端點0接收數據設為INs。MCU處理來自主機的Setup包(Control Out)的軟件流程圖如圖4所示，MCU通過PDIUSBDl2的控制端點。給主機發送描述符數據(Control In)的軟件流程圖如圖5所示。PDIUSBDl2的描述符數據必須嚴格遵循USBl．1協議第九章(Chap9)的規定，描述符數據包括設備描述符、配置描述符、接口描述符、端點描述符、字符串描述符。

完成PDIUSBDl2的固件(Firmware)程序后，在USB設備驅動程序的開發中筆者使用了Jungo公司的WinDriver 5．03，應用程序的開發使用的是VC 6．0。

4 結 語
該USB接口適合于高速數據采集系統與主機進行數據通信，同時，他也為便攜式系統提供了方便、快捷和可靠的接口解決方案。目前，USB已經廣泛地應用在PC的外設上，特別是USB 2．0協議推出后，數據傳輸能力和速度大大提高，使得USB數碼相機、數碼攝像機能在短時間內完成大容量的圖像傳輸。此外，USB的突出特點使得他必將在更廣闊的領域得到應用。