USB設(shè)備開(kāi)發(fā)實(shí)例
通用串行總線(Universal Serial BusUSB），是一種快速、靈活的總線接口。與其它通信接口比較，USB接口的最大特點(diǎn)是易于使用，這也是USB的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)。作為一種高速總線接口，USB適用于多種設(shè)備，比如數(shù)碼相機(jī)、MP3播放機(jī)、高速數(shù)據(jù)采集設(shè)備等。易于使用還表現(xiàn)在USB接口支持熱插拔，并且所有的配置過(guò)程都由系統(tǒng)自動(dòng)完成，無(wú)需用戶干預(yù)。
從表1可知，數(shù)據(jù)傳輸速率高是USB接口的另一特點(diǎn)。USB接口支持1.5Mb/s(低速)、12Mb/s(全速)和高達(dá)480Mb/s(USB 2.0規(guī)范)的數(shù)據(jù)傳輸速率，扣除用于總線狀態(tài)、控制和錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)等的數(shù)據(jù)傳輸，USB的最大理論傳輸速率仍達(dá)1.2Mb/s或9.6Mb/s，遠(yuǎn)高于一般的串行總線接口。
USB接口芯片價(jià)格低廉，一個(gè)支持USB 1.1規(guī)范的USB接口芯片價(jià)格大多在＄1～2之間，跟一個(gè)232或485接口芯片價(jià)格差不多，這也大大促進(jìn)USB設(shè)備的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。
在進(jìn)行一個(gè)USB設(shè)備開(kāi)發(fā)之前，首先要根據(jù)具體使用要求選擇合適的USB控制器。目前，市場(chǎng)上供應(yīng)的USB控制器主要有兩種：帶USB接口的單片機(jī)（MCU）或純粹的USB接口芯片。
帶USB接口的單片機(jī)從應(yīng)用上又可以分成兩類，一類是從底層設(shè)計(jì)專用于USB控制的單片機(jī)，比如Cypress公司的CY7C63513（低速）、CY7C64013（全速），但由于價(jià)格、開(kāi)發(fā)工具以及單片機(jī)性能有限等問(wèn)題，所以一般不推薦選用。另一類是增加了USB接口的普通單片機(jī)，例如Intel公司的8X931（基于8051）、8X930（基于高速、增強(qiáng)的8051）、Cypress公司的EZ－USB(基于8051），選擇這類USB控制器的最大好處在于開(kāi)發(fā)者對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令集非常熟悉，開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)單，但對(duì)于簡(jiǎn)單或低成本系統(tǒng)，價(jià)格高將會(huì)是最大的障礙。一般來(lái)說(shuō)，后者的價(jià)格是前者價(jià)格的10倍。
純粹的USB接口芯片僅處理USB通信，必須有一個(gè)外部微處理器來(lái)進(jìn)行協(xié)議處理和數(shù)據(jù)交換。典型產(chǎn)品有Philips公司的PDIUSBD11（I2C接口）、PDIUSBD12(并行接口），NS公司的USBN9603/9604(并行接口），NetChip公司的NET2888等。USB接口芯片的主要特點(diǎn)是價(jià)格便宜、接口方便、可靠性高，尤其適合于產(chǎn)品的改型設(shè)計(jì)（硬件上僅需對(duì)并行總線和中斷進(jìn)行改動(dòng)，軟件則需要增加微處理器的USB中斷處理和數(shù)據(jù)交換程序、PC機(jī)的USB接口通信程序，無(wú)需對(duì)原有產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作很大的改動(dòng)）。
在選定USB控制器以后，如果是帶USB接口的單片機(jī)，則是一般單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)；反之，就是如何把USB接口芯片與單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)融合的問(wèn)題，一般USB接口芯片都支持多種并行總線結(jié)構(gòu)（復(fù)用/非復(fù)用），可以方便的與多種單片機(jī)接口。硬件設(shè)計(jì)中要注意的就是USB接口芯片的時(shí)鐘速度比較高，如果芯片內(nèi)部沒(méi)有PLL來(lái)倍頻，則外部
