嵌入式系統USB接口設計

引言
1.1研究背景
USB(UniversalSerialBus),即“通用器串行總線(xiàn)”, 它是一種應用在PC領(lǐng)域的新型接口技術(shù)。
USB是由Compaq、Inter、Microsoft、NEC等幾家著(zhù)名公司共同提出的用于外部設備接到主機的外部總線(xiàn)結構。它同時(shí)又是一種通信協(xié)議,采用基于令牌的主機查詢(xún)方式完成主機(Host)與USB器件之間的數據傳送,由于任何數據傳送的主動(dòng)權都在主機一側,這就將整個(gè)外設系統最復雜的部分交給了主機,從而簡(jiǎn)化了USB外設的結構,降低了生和設計成本。同時(shí),USB器件是在微控制器的控制下完成USB協(xié)議的,因此它作為一種智能接口支持器件的“熱插拔”。此外,為了降低USB系統數據傳送的誤碼率,USB還引入了諸如PID檢錯、CRC校驗、流量控制以及自動(dòng)重發(fā)等功能,使得USB系統非常健壯(其誤碼率低于10-10)。
早在1995年，就已經(jīng)有PC機帶有USB接口了，但由于缺乏軟件及硬件設備的支持，這些PC機的USB接口都閑置未用。1998年后，隨著(zhù)微軟在Windows 98中內置了對USB接口的支持模塊，加上USB設備的日漸增多，USB接口才逐步走進(jìn)了實(shí)用階段。這幾年，隨著(zhù)大量支持USB的個(gè)人電腦的普及，USB逐步成為PC機的標準接口已經(jīng)是大勢所趨。在主機(host)端，最新推出的PC機幾乎100%支持USB；而在外設(device)端，使用USB接口的設備也與日俱增，例如數碼相機、掃描儀、游戲桿、磁帶和軟驅、圖像設備、打印機、鍵盤(pán)、鼠標等等。
USB設備之所以會(huì )被大量應用，主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、可以熱插拔。這就讓用戶(hù)在使用外接設備時(shí)，不需要重復“關(guān)機――將并口或串口電纜接上――再開(kāi)機”這樣的動(dòng)作，而是直接在PC開(kāi)機時(shí)，就可以將USB電纜插上使用。
2、攜帶方便。USB設備大多以“小、輕、薄”見(jiàn)長(cháng)，對用戶(hù)來(lái)說(shuō)，同樣20G的硬盤(pán)，USB硬盤(pán)比IDE硬盤(pán)要輕一半的重量，在想要隨身攜帶大量數據時(shí)，當然USB硬盤(pán)會(huì )是首要之選了。
3、標準統一。大家常見(jiàn)的是IDE接口的硬盤(pán)，串口的鼠標鍵盤(pán)，并口的打印機掃描儀，可是有了USB之后，這些應用外設統統可以用同樣的標準與PC連接，這時(shí)就有了USB硬盤(pán)、USB鼠標、USB打印機，等等。
4、可以連接多個(gè)設備。USB在PC上往往具有多個(gè)接口，可以同時(shí)連接幾個(gè)設備，如果接上一個(gè)有4個(gè)端口的USB HUB時(shí)，就可以再連上4個(gè)USB設備，以此類(lèi)推，盡可以連下去，將你家的設備都同時(shí)連在一臺PC上而不會(huì )有任何問(wèn)題(注：最高可連接至127個(gè)設備)。 紅外熱像儀相關(guān)文章:紅外熱像儀原理