一種基于USB的通用無線傳輸接口設計

引 言

USB通用串行總線主要用于USB設備與主機之間的數據通信，特別為USB設備與USB主機之間大量的數據傳輸提供了高速、可靠的傳輸協議。射頻通信以其優點也應用在越來越多的場合。本文所設計的USB無線串行接口電路由nRF2401單片射頻收發器、LPC2210微控制器和USB接口芯片組成。本系統充分利用USB口數據傳輸功能，設備連接方便,系統可用于進行無線串行數據雙向傳輸，在儀器儀表、計算機遙測遙控系統、家庭網絡系統等中得到了應用。

1 硬件設計

整個硬件設計分為兩個部分：使用帶并行總線的USB接口器件PDIUSBD12設計LPC2200的USB接口，其電路圖如圖1所示；使用Cypress 公司的USB外圍控制芯片CY7C63231設計射頻芯片nRF2401的USB接口，其電路圖如圖2所示。兩個部分通過USB口相接，整個硬件設計系統框圖如圖3所示。

圖1中，USB接口芯片采用的是Philips公司的并行USB接口芯片PDlUSBD12，符合通用串行總線(USB)1．1版本規范。這里以 LPC2200微控制器與PDIUSBI)12構成USB設備，PDIUSBD)12連接到LPC2200的硬件原理圖如圖1所示。

PDIUSBD12使用LPC2200外部存儲控制的Bank2部分，數據地址為0x82000000，命令地址為Ox82000001。 RST_USB、SUSP為LPC2200的輸出引腳，PDIUSBD)12中斷信號為中斷輸入信號，且為外部中斷O。C1、C2和X1為 PDIUSBD)12提供工作所需的時鐘輸入。發光二極管GoodLink在正常通信時閃爍。PDIUSBD12的AD0連接到LPC2200的A0，當 LPC2200在A0引腳輸出l時，表示輸出到PDIUSBD12數據總線DO～D7上的數據為命令字；當A0引腳輸出0時，表示輸出到PDIUSBD) 12數據總線DO～D7的數據為數據字。

圖2中，CY7C63231是8位RISC微處理器，特別適用在USB嵌入式方面，工作電壓為5 V。nRF2401是單片射頻收發芯片，有四種工作模式：收發模式、配置模式、空閑模式和關機模式。所有配置工作，工作模式選擇和收發數據都是通過 CY7C63231的PO引腳控制完成的。用電壓調整芯片LP2980IM5—3．3產生nRF2401的工作電壓(3．3 V)，同時SN74LVC4245產生控制口3．3 V和5 V的電平轉換，使工作在不同電壓的這兩種芯片能正常的相連。