32 位ARM 嵌入式系統擴展USB 接口設計
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USB（Universal Serial Bus，通用串行總線(xiàn)）接口是1994 年Intel、Microsoft 等多家公司聯(lián)合推出的計算機外設互連總線(xiàn)協(xié)議。USB 接口支持1.5Mb/s、12Mb/s 和480Mb/s 的數據傳輸速率，支持控制、中斷、批量與實(shí)時(shí)4 種數據傳輸模式，讓外圍設備可以有彈性的選擇。不管是交換少量或是大量的數據，還是有無(wú)時(shí)效的限制，都有合適的傳輸類(lèi)型。USB的實(shí)時(shí)同步數據傳輸模式適合于高速實(shí)時(shí)音視頻數據流的傳送。
基于ARM（Advanced RISC Machines）處理器的32 位嵌入系統具有極高運算速度和大容量的數據處理能力，常需要設計高速接口與其他設備通信，為此本文討論基于S3C44B0XARM7 處理器的嵌入式統擴展USB 接口（設備端）的技術(shù)方案。
1 USB 接口原理
USB1.1 規范將USB 分為5 部分：控制器、控制器驅動(dòng)程序、USB 芯片驅動(dòng)程序、USB設備以及針對不同USB 設備的客戶(hù)端驅動(dòng)程序。
(1) 控制器（Host Controller）主要負責執行由控制器驅動(dòng)程序發(fā)出的命令。
(2) 控制器驅動(dòng)程序（Host Controller Driver）, 在控制器與USB 設備間建立通信管道（Pipe）。
(3) USB 驅動(dòng)程序（USB Driver），提供對不同USB 設備及芯片的支持。
(4) USB 設備（USB Device）, 有兩類(lèi)USB 設備：一類(lèi)稱(chēng)為功能設備（Function），另一類(lèi)是稱(chēng)為USB 集線(xiàn)器（HUB）,可以連接多個(gè)USB 設備。
(5) USB 設備驅動(dòng)程序（Client Driver Software）及特定應用程序。
主控制器的驅動(dòng)軟件由操作系統支持，USB 設備開(kāi)發(fā)人員一般只需編寫(xiě)客戶(hù)驅動(dòng)程序，實(shí)現特定功能，設備端所有功能軟件需要全面設計。
USB 的四種數據傳輸模式分別是：控制型傳輸、中斷型傳輸、批量型傳輸、實(shí)時(shí)型傳輸。第一種在缺省通道中傳輸USB 接口本身的配置等控制信息，后面三種用于功能部件傳輸數據。中斷型用于鍵盤(pán)等的異步輸入輸出少量數據傳輸，批量傳輸主要用于象硬盤(pán)等塊設備的數據傳輸，在中斷和批量的傳輸過(guò)程中要傳遞交互握手信號，確保數據準確無(wú)誤。
實(shí)時(shí)傳輸對帶寬有嚴格要求，但允許有一定誤碼，省去了交互握手信號的傳遞，常用于音視頻碼流數據傳輸。四種類(lèi)型數據都按帶寬要求分配在1ms 一幀的數據幀內進(jìn)行傳輸，USB1.0 實(shí)時(shí)傳輸可得到的最大帶寬10.24Mbps。
2 嵌入式系統USB 接口設計
要滿(mǎn)足高性能ARM嵌入式系統的要求，擴展USB接口必須選擇高性能USB控制器芯片，Philips公司的PDISUBD12 USB器件，是與微處理器配合使用的高性能USB接口器件，性?xún)r(jià)比很高。PDIUSBD12主要特性有：
(1) 符合USB 1.1 技術(shù)規范；
(2) USB控制器并行接口與處理器間的數據傳輸速度高達2M 字節/秒；
(3) 在批量模式和同步模式下均可實(shí)現1M 字節/秒的數據傳輸速率；
(4) 集成了FIFO存儲收發(fā)器，支持DMA 操作；
(5) 內置時(shí)鐘倍頻PLL電路，可編程時(shí)鐘頻率輸出；
(6) 多中斷模式實(shí)現批量和同步傳輸；
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