基于TUSB3410的MSP430 USB接口方案

TUSB3410選用12MHz晶振，與MCU信號連接如表2所示，數據傳輸時(shí)，MCU的UART模塊開(kāi)始工作，支持TUSB3410所有波特率，同時(shí)通過(guò)12C模塊與外部EEPROM采用在線(xiàn)編程方式直接存儲數據MCU的P3.O/SETO引腳作為TUSB3410的復位腳，當MCU訪(fǎng)問(wèn)EEPROM時(shí)，復位該引腳，當沒(méi)有外設連耐也可用該引腳進(jìn)行復位測試

4．低成本參考設計

系統的功耗設計可以從兩方面考慮：(1)不使用外部EEP-ROM;(2)不使用外部晶振

(1)不使用外部EEPROM

利用TUSB3410實(shí)現的USB轉UART接口可以不使用外部EEPROM，VID/PID描述符使用TI的默認缺省值，TUSB3410固件從主機PC上下載即可實(shí)現通訊，但是，存在兩個(gè)問(wèn)題:①因為不具備唯一VlD值，系統的USB設備兼容性不好；②當主機檢測到兩個(gè)不同USB設備，具有相同的VID/PID和序列號時(shí)，可能會(huì )導到USB設備不能正常工作或發(fā)生設備連接沖突所以，通常設計中不推薦采用此方法，除非該系統為獨立總線(xiàn)工作方式，即不與外界任何USB設備同進(jìn)與主機通訊

(2)MSP430微控器器不使用外部晶振

TUSB3410由CLKOUT引腳輸出UART波特率或一個(gè)固定的3.556MHz的頻率信號，該頻率信號可以作為MCU的外時(shí)鐘輸入，這種穩定的頻率信號可作為MCU外設的工作頻率，此時(shí)MCU無(wú)須連接外部晶振

當系統選用TUSB3410產(chǎn)生的頻率作為MCU時(shí)鐘時(shí)，只需修改TUSB3410固件，通過(guò)設置MODECNFG配置寄存器的CLKOUTEN位，CLKOUT位使能輸出，同時(shí)，CLKSLCT位用于選擇以UART輸出還是固定頻率輸出

修改后的固件存放在外部EEPROM或存放于系統的驅動(dòng)程序包中，當存于系統驅動(dòng)程序包中時(shí)，設備連接時(shí)修改后的固件自動(dòng)從操作系統驅動(dòng)程序中載入，MCU的OSCFAULT位用于檢測是否系統使用外部晶振當TUSB3410輸出7.3728MHz頻率作為MCU的UART模塊的時(shí)鐘源時(shí)，此時(shí)UART傳輸速率可達921 000波特

軟件設計

MCU固件的主程序流程圖如圖4所示，MCU上電復位后調用InitSystem()初始化程序，初始化外設、看門(mén)狗、通用I/O口等，設置系統時(shí)鐘為外部8MHz晶振，同時(shí)將USARTO設為12C模式與外部EEPROM實(shí)時(shí)通訊

MCU初始化時(shí)，TUSB3410處于復位狀態(tài)，MCU通過(guò)12C直接檢測外部EEPROM的有效地址位和ACK應答位，當接收到有效ACK信號時(shí)，則調用EEPROM-Verify()程序校驗該EEPROM中的程序是否與MSP430F1612內部Flash存儲的EEPROM鏡像文件一致若檢測到外部EEPROM為空，則調用EEPROM_Write()程序將MSP430F1612內部Flash存儲的EEPROM鏡像寫(xiě)入EEPROM當EEPROM程序更新后，TUSB3410釋放復位信號，讀取外部EEPROM值，當連接到USB主機控制器時(shí)，TUSB3410會(huì )將這些數據提供給USB主機核對，同時(shí)將MCU復位引腳設為NMI模式，防止MCU意外復位

初始化后，MCU通過(guò)Timer_B7模塊檢測SWl-SW4按鍵狀態(tài)，當有鍵按下，捕獲/比較模塊捕捉到按鍵的上升沿信號時(shí)產(chǎn)生中斷，同時(shí)喚醒MCLJ

中斷服務(wù)程序流程圖如圖5所示，首先將USARTO設為UART異步串口模式，然后以460 800波特進(jìn)行通訊，一幀數據通信的字符格式為8位數據位和1個(gè)停止位，沒(méi)有奇偶校驗位當系統要求高速率傳輸時(shí)，主機PC需打開(kāi)虛擬COM口，并MCU配置相匹配，此時(shí)MCU傳輸速率可達到921 600波特

PC主機固件及USB驅動(dòng)程序不作為本文敘述的重點(diǎn)

小結

超低功耗MSP430微控制器與TUSB3410實(shí)現USB設備的接口設計，具有功耗低、可靠性高、移植性強等特點(diǎn)，同時(shí)也可以加以推廣應用到其它便攜式設備開(kāi)發(fā)中