基于USB2.0的高性能移動(dòng)存儲設備的設計

　?。簩?xiě)使能信號。在其上升沿時(shí)，命令、地址和數據鎖存到相應的寄存器中。該信號與AT89C5131芯片的P3.6 信號連接。

　?。鹤x使能信號。在其下降沿時(shí)，輸出數據到I/O總線(xiàn)，同時(shí)，它還可以對內部數據地址進(jìn)行累加。該信號與AT89C5131芯片的P3.7 信號連接。

　　CLE：命令鎖存使能信號。當CLE為高電平時(shí)，命令在 上升沿通過(guò)I/O端口送入命令寄存器。該信號與AT89C5131芯片的P1.0引腳連接。

　　ALE：地址鎖存使能信號。當ALE為高電平時(shí)，地址在 上升沿送入地址寄存器。該信號與AT89C5131芯片的P1.1引腳連接。

　?。浩x信號。用于控制設備的選擇。當設備忙時(shí) 為高電平而被忽略，當處于編程和擦除操作時(shí)設備不能回到備用狀態(tài)。該信號與AT89C5131芯片的P1.2引腳連接。

　　R/ ：準備好/忙輸出。當它為低電平時(shí)，表示編程、擦除和隨機讀操作正在進(jìn)行，在操作完成后返回高電平；當芯片沒(méi)被選中或輸出禁止時(shí)，其為高電平時(shí)。該信號與AT89C5131芯片的P1.3引腳連接。

　　3.固件設計實(shí)現

　　本文設計的USB移動(dòng)存儲設備采用Bulk-Only傳輸方式，遵循UFI命令規范。移動(dòng)存儲設備固件的主要功能是響應USB總線(xiàn)的各種標準請求，向主機返回設備的狀態(tài)信息；同時(shí)，解析接收到的SCSI命令，進(jìn)行相應的命令處理和數據讀寫(xiě)操作。固件設計采用中斷驅動(dòng)，當AT89C5131從總線(xiàn)上接收到請求包時(shí)，通過(guò)調用相應的中斷事件處理函數來(lái)實(shí)現，后臺處理USB傳輸，從而保證了閃存的快速讀寫(xiě)速率。主要中斷事件有：

　　(1)主循環(huán)等待USB中斷，設置相應標志位。移動(dòng)存儲設備插入主機后，主機向移動(dòng)閃存的控制斷點(diǎn)0發(fā)出標準請求，固件進(jìn)入標準請求處理函數，設備回送給主機所要求的相應描述符，調用相關(guān)驅動(dòng)程序。

　　(2)當USB主機通過(guò)Bulk-In端口讀取閃存數據后，產(chǎn)生Bulk-In端口中斷。

　　(3)當AT89C5131通過(guò)Bulk-Out端口接收到主機發(fā)送的命令字CBW后，觸發(fā)Bulk-Out端口中斷。

　　3．1 響應USB總線(xiàn)標準請求

　　當USB移動(dòng)存儲設備接入主機后，USB主機控制器對設備進(jìn)行總線(xiàn)枚舉過(guò)程，首先向設備發(fā)送標準USB請求GET_DESCRIPTOR來(lái)獲得最大數據包長(cháng)度；接著(zhù)發(fā)出SET ADDRESS請求，為設備分配地址；使用新分配的地址再次發(fā)出GET_DESCRIPTOR請求，讀取設備的配置信息[4]，如設備描述符、配置描述符、接口描述符、端口描述符和字符串描述符等，并選擇合適的驅動(dòng)程序；最后，發(fā)出SET CONFIGURATION請求配置端口屬性。