基于LPC2132的U盤(pán)軟硬件系統設計
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USB移動(dòng)存儲技術(shù)(U盤(pán))把USB接口技術(shù)與Flash存儲器技術(shù)結合在一起，構成了一種快速、大容量、方便的新型數據交換系統，主要構成有主控制器(MCU)、USB接口芯片和F1ash存儲器。主控制器(MCU)是系統的核心，負責控制各種外圍設備、實(shí)現各種算法、協(xié)調與主機通信；USB接口芯片負責USB通信；Flash(閃爍存儲器)用來(lái)存儲數據，它決定了U盤(pán)的容量。
1 硬件系統設計
U盤(pán)設計結構框圖如圖1所示。使用Philips公司的ARM7芯片LPC2132，控制Philips的USBl．1接口芯片PDI-USBDl2，處理PMC公司的128 KB串行F1ash存儲器作為數據存儲設備實(shí)現U盤(pán)。
(1)ARM處理器
LPC2132是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和跟蹤的16／32位ARM7TDMI-S CPU，并帶有64 KB嵌入的高速Flash存儲器。LPC2132的實(shí)時(shí)仿真和跟蹤功能方便了代碼的調試，降低了開(kāi)發(fā)成本。
(2) PDIUSB012
PDIUSBDl2(簡(jiǎn)稱(chēng)為“D12”)是一款性?xún)r(jià)比很高的USB器件；通常用于微控制器系統中實(shí)現與微控制器進(jìn)行通信的高速通用并行接口；支持本地的DMA傳輸。PDIUSBDl2所具有的低掛起功耗連同LazyClock輸出可以滿(mǎn)足使用ACPI、OnNOW和USB電源管理的要求。低功耗可以應用于使用USB總線(xiàn)供電的外設。
(3)Flash存儲器
存儲器選用PMC公司的Pm25LV010。適合低功耗和低電壓下工作的應用場(chǎng)合；具有完備的數據保護功能。通過(guò)設置芯片的狀態(tài)寄存器，可以將存儲空間的高1/4、高1／2或整片寫(xiě)保護。寫(xiě)使能和寫(xiě)禁止指令進(jìn)一步保護數據。另外還提供WP引腳用于硬件數據保護，以防止對狀態(tài)寄存器的意外修改。
U盤(pán)電路原理如圖2所示。
2 軟件設計
軟件設計主要包括D12驅動(dòng)、Mass Storage類(lèi)協(xié)議和Flash存儲器的讀／寫(xiě)控制。
2.1 D12驅動(dòng)的實(shí)現
在USB設備插入主機之前，主機對這個(gè)USB設備的情況一無(wú)所知，無(wú)法建立起通信；但USB協(xié)議規定了一些最基本的準則，如每個(gè)設備的端點(diǎn)0都是可用的，屬于控制端點(diǎn)。有了這個(gè)基本的溝通途徑，主機就開(kāi)始通過(guò)端點(diǎn)0向設備提出一些問(wèn)題，這些問(wèn)題是有關(guān)設備基本情況的。這些基本情況可以反映usB設備所屬的類(lèi)別及子類(lèi)，反映配置情況、接口情況和端點(diǎn)情況；一旦得知了這些信息，主機就大體了解了這個(gè)設備是個(gè)什么樣的設備，按照USB協(xié)議中的相應規定，就逐步建立起了一條介于設備之間的高速數據通道，用于數據的傳輸。主機向設備提出的這些問(wèn)題實(shí)際上就是USB協(xié)議中規定的各種標準請求，設備必須對這些問(wèn)題進(jìn)行回答；而回答的方式就是向主機傳送相應的描述符，即設備描述符、配置描述符、接口描述符、端點(diǎn)描述符。
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