基于嵌入式系統的USB（HID）設備設計

　　3 實(shí)現原理

　　由于LM3S310 控制器每個(gè)GPIO 都可配置為中斷引腳，所以在這個(gè)應用中只需要用兩個(gè)同Port 的兩個(gè)相鄰引腳仿真USB 的D+和D-，圖3 所示。

　　4 軟件設計

　　圖4 是一個(gè)簡(jiǎn)化程序流程圖，實(shí)際編程中還有很多細節，在此不再羅列。下面以中斷傳輸為例，將一個(gè)事務(wù)不同階段思想重點(diǎn)研討。

　　LM3S310 芯片利用兩個(gè)GPIO(USB)的中斷監控USB 總線(xiàn)，當USB 總線(xiàn)從空閑狀態(tài)變?yōu)閭鬏敔顟B(tài)，也就是總線(xiàn)由主機發(fā)起與同步域(SYN)，LM3S310 進(jìn)入USB 接收程序。略過(guò)同步階段，收到的第一個(gè)字節是PID 字段(包標識類(lèi)型)。這字段的低四位描述此包類(lèi)型方向(IN 或OUT)，接下來(lái)7 位表示設備的地址，然后是四位端點(diǎn)號索引。LM3S310 根據設備地址判定主機向本設備發(fā)起的請求，如果是則根據包的類(lèi)型決定繼續接收數據或向主機發(fā)送數據。對OUT 類(lèi)型數據的后5—16 位是CRC 校驗(根據配置決定CRC 的位數)。對IN 類(lèi)型，LM3S310將準備好數據連同RC 校驗數據一同發(fā)往主機。數據傳輸階段完成后，主機或設備要確認傳輸成功。

　　對于低速設備的仿真，LM3S310 芯片的速度足以滿(mǎn)足要求(包括一些速度較快單片機，如：PIC、EMP、MSP)，然而對全速設備的仿真，須要選擇速度更快嵌入式芯片，軟件實(shí)現的原理方法基本相同。

　　5 結論

　　使用微控制器仿真USB 設備的方法，極大地方便了用戶(hù)的開(kāi)發(fā)，同時(shí)降低了功耗、成本。本文作者創(chuàng )新點(diǎn)在于利用MCU 或嵌入式控制器實(shí)現USB 設備功能。本方法在USB 讀卡器、USB 編程器、USB 接口轉RS232 及RS485 接口等方面有良好的應用前景。

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