基于PDIUSBDl2芯片的USB接口設計

(1)有較高的傳輸速率 USBl．1支持全速和低速2種方式。全速速率為12 Mb／s，低速速率為1．5 Mb／s；USB 2．0除支持USB 1．1的2種速度方式外，還增加了速率可達480Mb／s的高速方式。

(2)他的使用方便靈活， USB支持即插即用和熱插拔，他允許在任何時(shí)候連接和斷開(kāi)外設，當外設被連接時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)檢測到外設并準備使用。

(3)他易于擴展 通過(guò)根集線(xiàn)器可攜帶127個(gè)設備，真正實(shí)現多個(gè)外設共用一個(gè)接口。

此外，USB還有可靠性高、成本低、功耗小等優(yōu)點(diǎn)而倍受歡迎。

目前供于開(kāi)發(fā)USB設備的芯片很多，但主要有2類(lèi)：一類(lèi)是帶USB接口的微控制器(MCU)，這些微控制器有些是從底層專(zhuān)用于USB控制的，比如Cypress半導體公司的CY7C63xxx(低速)、CY7C64013(全速)，這類(lèi)微控制器有自己的系統結構和指令；有些微控制器只是增加了USB接口的通用芯片(基于8051內核)，比如Intel公司的8x931，8x930，Cypress半導體公司的EZ-USB；另一類(lèi)是純粹的USB接口芯片，他需要一個(gè)外部微控制器控制，比如朗訊公司的USS820／825，National半導體公司的USBN9602，NetChip公司的NET2888，Philips公司的PDIUSBDll(I2C)和PDIUSBDl2(并行接口)。因此在USB設備開(kāi)發(fā)之前必須根據具體要求選用合適的USB接口芯片，以降低開(kāi)發(fā)成本、減少開(kāi)發(fā)時(shí)間。本文以PDIUSBDl2為USB接口芯片，以ADuC812為控制器完成了USB接口的設計。

1 PDIUSBDl2芯片和ADuC812芯片簡(jiǎn)介

1.1 PDIUSBDl2簡(jiǎn)介

PDIUSBDl2是Philips公司推出的一款特點(diǎn)突出USB接口芯片。該芯片使用8位并行數據線(xiàn)連接到MCU，1位地址線(xiàn)用來(lái)區分寫(xiě)命令或讀寫(xiě)數據，他支持3個(gè)USB端點(diǎn)，1個(gè)端點(diǎn)能保存128B，另2個(gè)能保存256B。

PDIUSBDl2完全遵從USB 1．1協(xié)議，他內部集成有串行接口引擎(SIE)、320bFIFO存儲器、收發(fā)器(Transceiver)和電壓調節器，其原理框圖如圖1所示。還有可編程的時(shí)鐘輸出和狀態(tài)LED輸出(GoodLinkTM)，可控制的軟件連接(SoftConnectTM)以及內部上電復位和低電壓復位電路。有2種電源供電方式：內部3．3±0．3V電源和外部電源(電壓范圍3．6～5．5 V)。溫度范圍為一40℃～+85℃，采用28腳SSOP封裝。

對外部微控制器沒(méi)有任何限制，開(kāi)發(fā)者可以選用自己熟悉的MCU來(lái)控制。多種中斷方式方便于塊傳輸(Bulk)和同步傳輸(1sochronous)，使用塊傳輸方式時(shí)的速度可達1Mb／s，同步傳輸的速度可達1 Mb／s。他適合大多數USB設備類(lèi)的設計：圖像設備類(lèi)、大容量存儲設備類(lèi)、通信設備類(lèi)、打印設備類(lèi)、人機接口設備類(lèi)等。

1．2 ADuC812簡(jiǎn)介

ADuC812是美國AD公司首先投入市場(chǎng)的微處理器，其內部集成了完整的8052內核、1個(gè)8通道的12位ADC、2個(gè)12位的電壓輸出DAC，除了8052的256 b RAM外，還有640 b Flash數據存儲器，8 kb Flash程序存儲器。

另外該MCU還有看門(mén)狗定時(shí)器、電源監視器、ADC與數據存儲器之間的DMA功能，以及為多處理器接口和I／O擴展提供了32條可編程的I／O線(xiàn)、I2C兼容的SPI和標準UART串行I／O等。他采用52腳PQF封裝，大小約為1cm2。

同時(shí)，AD公司還為ADuC812的開(kāi)發(fā)提供了完整的硬件調試工具和開(kāi)發(fā)仿真軟件，使得開(kāi)發(fā)變得簡(jiǎn)單方便。因此，ADuC812由于體積小、功耗低、性?xún)r(jià)比高而極具誘人的應用前景。