USB2.0特性及USB單片機

通過(guò)USB1.1和USB2.0的比較，明確了哪些東西是不用去學(xué)習研究的。需要考慮的是如何執行USB2.0的總體結構。如果Cypress公司仍停留在使用原來(lái)的結構，則USB將包括：在I/O一邊的FIFO和另一邊的端點(diǎn)緩沖器。但是，因為USB2.0工作非?？?，以至于這兩種緩沖器將會(huì )是巨大的，從而增加了器件的成本。

“量子”FIFO思想是一個(gè)有創(chuàng )造性的方法，它把幾種功能都結合起來(lái)，以便FIFO能被外界看見(jiàn)；而端點(diǎn)緩沖器在芯片內部才能看見(jiàn)，但它們的作用都是相同的。在以前的結構中，存儲器都是分開(kāi)的。作為分開(kāi)的FIFO容易在不同的時(shí)間域保持。采用USB和對外部I/O執行的方法，不同的時(shí)間域仍然是必要的，但這是更合理的方法。多芯片方法的設計師必然要回到兩個(gè)FIFO的布局，總體成本與這兩個(gè)大的器件有關(guān)。 FX2的靈活性由于有通用可編程接口（GPIF）而得到增強，它是一個(gè)可編程狀態(tài)機。它能產(chǎn)生全部控制信號，例如：作為ATAPI硬盤(pán)驅動(dòng)、DSL（數字用戶(hù)線(xiàn)路）的Utopia接口或打印機的增強并行接口（EPP）。關(guān)鍵之處是能用相同的部件來(lái)尋址所有這些不同的接口，而不需要粘合連接邏輯。這也擴展到微處理器，如PowerPC、數字信號處理器（DSP）和PCMCIA（個(gè)人電腦存儲器卡國際協(xié)會(huì )）器件，其中的每一種都需要一個(gè)不同的部件作粘合連接。因此，采用單芯片方法可以降低成本。通用可編程接口使FX2能為這些設備的每一接口進(jìn)行調節。

設計師必須編制GIPF（通用可編程接口）程序，但Cypress公司提供了編制適當接口的軟件工具，從而不必了解如何接口的具體過(guò)程。在此領(lǐng)域，公司還有幫助設計師的參考設計。

如前所述，FX2有三種封裝形式：一是56腳的SOPP；二是100腳的TQFP（薄形四方扁平封裝）；三是128腳的TQFP。引腳數的區別在于輸入、輸出引腳數的不同。盡管Cypress公司的重點(diǎn)是在前兩種封裝，但128腳封裝正好適合設計師必須采用外部數據總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和8KB RAM的情況。這使得結構可擴展，給了設計師一個(gè)增加路徑的空間。

三、USB單片機

下面介紹Infineon 8位和16位USB單片機的結構和性能特點(diǎn)。圖6是8位USB單片機C541的內部結構框圖；圖7是16位USB單片機SABC161的內部結構框圖。從圖中可見(jiàn)，其基本結構與普通單片機沒(méi)有多大區別，只是左下角增加了USB收發(fā)模塊（包括鎖相環(huán)PLL）。8位USB單片機C541有44個(gè)引腳P-LCC 封裝及P-SDIP-52封裝。并口1（Port1）可作6位到8位的數字接口?？焖賃SB總線(xiàn)，使開(kāi)發(fā)的多媒體產(chǎn)品更具競爭力。

圖6 8位USB單片機C514的內部結構框圖

BRG:基本波特速率發(fā)生器ASC：異步串行通信DMA：直接存儲器存儲
USART：通用同步異步收發(fā)器SCU：串行控制單元OCDS：操作控制文件系統
RTC：實(shí)時(shí)時(shí)鐘JTAJ：測試聯(lián)合行動(dòng)組織PEC：保護選通控制