USB端口找到新居，落戶嵌入式系統(tǒng)
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安裝過PC的人員都知道,通用串行接口(USB)具有與即插即用相似的性能。因而,將USB端口移植到嵌入式系統(tǒng)是一種方便的控制外部設(shè)備的辦法。畢竟USB只有兩條信號(hào)線和兩條電源連接線,設(shè)計(jì)一個(gè)USB端口不會(huì)有什么困難吧。這一任務(wù)說起來簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)計(jì)者卻有不少困難。不過,供應(yīng)商可以提供從板卡到軟件的一切幫助。
在一個(gè)嵌入式系統(tǒng)上添加USB端口的最簡(jiǎn)單的辦法是采用基于Windows的計(jì)算機(jī)。很多單板機(jī)(圖1)提供了內(nèi)置的USB端口,并且運(yùn)行Windows軟件。許多USB外設(shè)都裝有現(xiàn)成可用的Windows驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)你需要采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)時(shí),任務(wù)就會(huì)變得困難起來。若干家公司提供了能夠簡(jiǎn)化USB端口設(shè)計(jì)的芯片和軟件,還可以獲得在片上系統(tǒng)添加端口的知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)許可證。
USB設(shè)備可以扮演主控或外設(shè)的雙重角色。外設(shè)無需太高的智能度,但主USB端口卻要求具備處理能力和控制軟件。USB(OTG)規(guī)范考慮到讓某些外設(shè)可以具備有限的主控功能,這樣USB設(shè)備能在沒有PC基主控器的情況下實(shí)現(xiàn)通信。
最新標(biāo)準(zhǔn)(USB 2.0)提供的總線速率是1.5Mbit/s(低速)、12Mbit/s(全速)和480Mbit/s(高速)�？上�,很多用戶認(rèn)為標(biāo)有“USB 2.0”字樣的設(shè)備一直在480Mbit/s的速率工作。但很多遵循USB 2.0的設(shè)備是在較慢的傳輸速率下工作。
在規(guī)劃一個(gè)嵌入式應(yīng)用時(shí),你要確切知道使用什么USB設(shè)備——打印機(jī)、海量存儲(chǔ)單元還是I/O控制器。然后,決定你需要多少端口,是否需要主控、外設(shè)還是兩種端口都要。大多數(shù)嵌入式應(yīng)用并不需要外設(shè)端口。
你在評(píng)估端口配置時(shí),應(yīng)該決定你的數(shù)據(jù)率需求。例如,雖然一個(gè)應(yīng)用可以平均10Mbit/s的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,但也可能需要以更高的速率傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)。請(qǐng)記住,要實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸,就需要在USB連接的兩端采用更大的緩沖區(qū)。你可能需要將性能要求稍微降低一些以減少設(shè)計(jì)所需的昂貴緩沖。
