基于s3c44b0和COS-II的嵌入式USB主機(SL811)設計與

1 引 言

通常情況下，打印機、海量存儲等設備是由普通PC機來(lái)驅動(dòng)的，由于大量的測控、醫療等系統需要存儲、打印數據，因此開(kāi)發(fā)這類(lèi)設備的嵌入式驅動(dòng)是非常有實(shí)用價(jià)值的。目前，各種嵌入式設備基本上是通過(guò)軟盤(pán)存儲，并口打印的，而它們的存儲容量、數據傳輸速度已大大落后當前各類(lèi)嵌入式系統的需求。因此，開(kāi)發(fā)基于USB接口的嵌入式海量存儲設備和打印機驅動(dòng)已成當務(wù)之急。

USB(Universal Serial Bus)是最近幾年逐步在PC領(lǐng)域廣為應用的新型串行接口技術(shù)，它通用性好、實(shí)時(shí)性強、傳輸方式多樣、成本低、易于擴展和使用，這些優(yōu)點(diǎn)使它受到許多硬件廠(chǎng)商的青睞，各種類(lèi)型的USB設備產(chǎn)品大量涌入市場(chǎng)。USB通訊必須是主機和外設通訊，每次通訊都是由主機發(fā)起，外設只是被動(dòng)地執行主機發(fā)過(guò)來(lái)的命令。而市場(chǎng)上所買(mǎi)到和使用的USB 移動(dòng)設備, 都是USB 的外設(device) , 如USB 的移動(dòng)硬盤(pán)、USB 接口的數碼相機、打印機等。這些設備通常只能通過(guò)PC 來(lái)進(jìn)行相互的文件和數據交換，沒(méi)有了PC 機, 這些設備就無(wú)法進(jìn)行數據交換。而實(shí)際上并非每個(gè)地方都擁有PC機或者適合使用PC機，因此業(yè)界和用戶(hù)需求USB 主機的嵌入式化。也就是開(kāi)發(fā)和設計嵌入式的USB 主機。

根據具體醫療儀器（酶標儀）的實(shí)際需要，我們在三星的ARM7處理器 S3C44B0X上移植了實(shí)時(shí)操作系統（RTOS）――micro;C/OS-II，并編寫(xiě)了基于USB主控制器芯片SL811的底層驅動(dòng)。為了能將酶標儀所檢測的數據保存到外設（如U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)）中，研究了對應的文件系統和UFI傳輸協(xié)議，實(shí)現了對FAT文件系統的海量存儲設備的讀寫(xiě)。同時(shí)，為了打印霉標儀的檢測結果，研究了EPSON打印機的ESC/P打印語(yǔ)言，實(shí)現了EPSON C63系列、C65系列、ME1打印機基于USB通訊的嵌入式打印機驅動(dòng)。

2 嵌入式USB主機的硬件設計

酶標儀的硬件平臺核心為三星公司的S3C44B0X（主頻最高可達66MHz），它集成了ARM7TDMI核，LCD控制器，是一款適用于中端應用的微控制器。系統擴展包括：存儲器（8MB SRAM、2MB NOR Flash）、USB主從機（SL811HS）和按鍵等硬件資源。其中USB部分硬件連接如圖1所示。

圖1：硬件連接圖

SL811HS 是Cypress公司推出的一款嵌入式USB Host／S1ave芯片。支持USB1.1的全速和低速設備。提供USB主機的硬件接口及總線(xiàn)管理的物理機制。帶有在片的SIE和USB發(fā)送器以及在片的根集線(xiàn)器Hub。因此, 滿(mǎn)足了嵌入式USB 主機系統所需要的功能, 即由主機接口芯片來(lái)完成總線(xiàn)底層物理數據包的發(fā)送、接收, 并能檢測總線(xiàn)狀態(tài)， 發(fā)出中斷請求。所以， 選擇SL811HS 作為本系統的USB接口芯片是合適的。

如圖2所示，ARM通過(guò)Cs3片選SL811HS來(lái)確定SL811HS的基地址。D0-D7為數據和地址的復用線(xiàn)，并通過(guò)A0來(lái)區分，當A0為“0”的時(shí)候，D0-D7上傳輸的是偏移地址；反之，當A0為“1”的時(shí)候，D0-D7作為數據線(xiàn)用。