PDIUSBDl2芯片在USB接口電路中的應用

1 PDIUSBDl2芯片的性能與特點(diǎn)

Philps公司生產(chǎn)的型號為PDIUSBDl2的接口芯片是一個(gè)具有集成的SIE，FIFO存儲器、發(fā)送器和電壓調整器的高性能USB接口芯片，同時(shí)還支持DMA邏輯傳輸形式。他通常應用于基于微控制器的系統中，并且可以通過(guò)高速的并行接口和系統中的微處理器進(jìn)行通信，其中最高并行接口速率可以達到2MB／s，是一個(gè)具有8位數據總線(xiàn)和一個(gè)地址的存儲與數據交換設備。

PDIUSBDl2芯片的功能方框圖如圖1所示。他采用28PIN腳模式，有S028和TSSOP28封裝，SIE用來(lái)實(shí)現USB協(xié)議層的完整功能。具體功能如下：同步方式識別、并／串轉換、比特填充／解填充、CRC校驗／生成、PID確認／生成、地址識別和握手信號的鑒定／生成、批處理數據傳輸可達1 MB／s，3±0．3V雙極性輸入范圍，可接受4．5～5．5V工作電壓、工業(yè)級標準工作環(huán)境溫度范圍為一40～+85℃。也就是說(shuō)，利用該芯片可以完成微控制器所送出的信號到符號USB規范的信號的轉換。

2 USB工作電路

USB相對于其他傳統接口而言，其快速數據傳輸能力和安裝簡(jiǎn)單的和諧平衡在掃描儀上體現得尤為突出。傳統的SCSI接口的掃描儀安裝極為麻煩，并且對計算機的要求非?？燎?，必須帶有SCSI接口，并行接口傳輸數據又顯得實(shí)在太慢。USB接口可以從速度和安裝的簡(jiǎn)易性?xún)煞矫鏉M(mǎn)足用戶(hù)的要求?，F在的主流掃描儀生產(chǎn)廠(chǎng)家都在生產(chǎn)USB接口掃描儀，如HP，ACER和TARGA等公司都在紛紛推出，這種款式的機器具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

(1)USB接口可以有效地提升數據的傳輸速度。

(2)無(wú)外置電源設計，采用CIS技術(shù)，耗電量只有2W，便攜可靠。

(3)采用了超薄超輕的設計，外觀(guān)悅目。

2．1 硬件電路的設計

利用PDIUSBDl2集成電路來(lái)實(shí)現USB接口，可以允許設計者從市場(chǎng)上的多種微控制器中選擇一種合適的產(chǎn)品來(lái)使用。這種靈活性可以通過(guò)使用現有的體系結構來(lái)降低開(kāi)發(fā)費用，同時(shí)還可以縮短開(kāi)發(fā)周期。

圖2所示是采用了1個(gè)80C51的微控制器與PDIUSBDl2集成電路相互連接的簡(jiǎn)圖。由于80C51是應用比較廣泛的一種單片機微控制器，，軟件開(kāi)發(fā)工作者在其基礎上開(kāi)發(fā)大量的軟件開(kāi)發(fā)平臺，大多數電子工程師對其的原因都比較熟悉。因此，用戶(hù)可以利用比較熟悉的微處理器(80C51)進(jìn)行核心程序的設計，即用80C51來(lái)實(shí)現其所需的功能，具體將數據信號轉換為符合USB規則的信號，則完全由PDIUSBDl2來(lái)完成。這樣以來(lái)，既可以利用80C51中豐富的軟件資源，又可以利用USB總線(xiàn)技術(shù)的即插即用、熱插拔等特性，可以使開(kāi)發(fā)設備的成本降低、縮短開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的時(shí)間周期。

圖3所示是利用PDIUSBDl2和1塊80C51微處理器構成的硬件系統框圖，他是將一個(gè)符合SCSI標準的掃描儀轉換變成一個(gè)USB總線(xiàn)規范的設備，該方案對現有硬件進(jìn)行最小改動(dòng)的情況下達到了USB接口技術(shù)的實(shí)現。