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USB接口以其数据传输快、连接简单、易于扩展、支持热插拔等特点已成为外设与PC通信的主要方式之一。随着嵌入式系统的发展,嵌入式微处理器需增加通用的USB接口,以便实现与PC等USB主机系统的通信。针对这样的需求,这里采用PHILIPS公司的USB接口器件PDIUSBD12和Atmel公司的AVR系列单片机ATmega8设计一种通用的USB接口模块。该模块可方便为各种嵌入式微处理器增加USB接口,从而实现与USB主机系统的高速通信。 2 系统硬件设计 该系统模块的控制核心是AVR高速单片机ATmega8。AVR单片机是新一代基于哈佛结构的高速RISC微控制器,具有速度快、价格低、可靠性高,I/O口线驱动能力强和片内集成外设资源丰富等特点,其内部集成有可进行ISP下载编程的Flash,EEPROM、熔丝位和锁定位。AVR单片机的ISP下载电缆制作简单、成本低廉,还有免费的下载软件(例如PonyProg)支持。PDIUSBD12是一款高性价比USB接口器件,完全符合USB1.l规范,易于与各种微处理器接口。 系统模块AVR单片机与PDIUSBD12的电路连接如图1所示。 由图1看出,由于AVR单片机具有高速性,可利用I/O端口线以软件方式模拟PDIUSBD12的时序,对其读写。这种方式可根据不同的微处理器速度灵活控制PDIUSBD12的时序和地址,无需译码电路,从而简化硬件设计,降低成本。 由于ATmega8片内集成了UART,SPI,I2C等接口,该接口模块可利用这些接口与其他系统通信,使得该接口模块成为通用的接口转换器。其系统硬件结构框图如图2所示。 3 USB固件程序设计 本系统模块的USB固件程序采用符合ANSI C标准的GCC编译器设计,结合分层次的模块化结构,可移植性强,只需稍微修改硬件接口层即可将其移植到别的硬件平台,可重复利用代码。 USB固件程序设计是基于状态机和标准的前后台式程序架构。整个同件程序的模块化层次结构如图3所示。首先编写硬件接口层hal.c和PDIUSBD12器件的命令接口层,以供上层模块调用。硬件接口层含有对PDIUSBD12写指令和读写数据的函数,以供上层模块调用。当CPU不同时,只需修改这些函数即可。由于CPU访问PDIUS-BD12与普通存储器一样,只需根据硬件连接关系,在硬件抽象层中编写对PDIUSBD12写指令、写读数据的函数,供上层调用即可。实现PDIUSBD12的命令接口层需调用硬件抽象层函数,供上层模块调用。再设计前后台程序及标准设备请求程序模块。 |
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学习一下,谢谢楼主分享,十分感谢
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