《電子技術(shù)應(yīng)用》
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USB主設(shè)備在嵌入式中的功能
摘要: USB主設(shè)備在嵌入式中的功能,USB外圍設(shè)備彼此之間不能彼此通信,它們只能與具有節(jié)制總線能力的USB主設(shè)備通信。直到比來,,也只有PC具有主設(shè)備能力,。但今朝,,良多微節(jié)制器也具有了嵌入式USB主設(shè)備的功能,,這使得嵌入式應(yīng)用可以毗連加倍普遍的USB外
關(guān)鍵詞: 接口IC 功能 嵌入式 設(shè)備 USB
Abstract:
Key words :

USB外圍設(shè)備彼此之間不能彼此通信,,它們只能與具有節(jié)制總線能力的USB主設(shè)備通信,。直到比來,,也只有PC具有主設(shè)備能力。但今朝,,良多微節(jié)制器也具有了嵌入式USB主設(shè)備的功能,,這使得嵌入式應(yīng)用可以毗連加倍普遍的USB外圍設(shè)備。

  USB閃存驅(qū)動器是一種使用很是普遍的USB外圍設(shè)備,,它已經(jīng)成為傳遞或存儲年夜量數(shù)據(jù)的廉價(jià)介質(zhì),,許年夜都據(jù)記實(shí)設(shè)備恰是得益于它才得以成長。對于遠(yuǎn)程的持久數(shù)據(jù)記實(shí),,可以先采集,,并存儲在閃存驅(qū)動器中,然后帶回到便利剖析措置的處所,。

   閃存驅(qū)動器也可以用于向PC中傳輸高速時(shí)刻相關(guān)數(shù)據(jù),。PC是極好的數(shù)據(jù)剖析工具,但實(shí)時(shí)能力有限,。相反,,嵌入式應(yīng)用出格適合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,但數(shù)據(jù)剖析能力凡是很弱,。嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記實(shí)儀可以在閃存驅(qū)動器上存儲數(shù)據(jù),,然后把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C上剖析,這樣二者的優(yōu)勢都獲得了充實(shí)的闡揚(yáng),。

  嵌入式USB主設(shè)備的應(yīng)用

  起頭嵌入式設(shè)計(jì)的首要使命之一是選擇微節(jié)制器,。為了使用閃存驅(qū)動器,微節(jié)制器就必需具有嵌入式USB主設(shè)備的能力,。若是微節(jié)制器具有USB OTG(On-The-Go)或USB雙腳色(Dual Role)功能,,如Microchip公司的PIC24FJ256GB1微節(jié)制器,如圖1所示,,它也可以撐持嵌入式USB主設(shè)備功能,。USB外圍設(shè)備,有時(shí)也稱為USB設(shè)備模式,只能用作閃存驅(qū)動器等,,而不能和其他USB外圍設(shè)備通信,。

  其次,設(shè)計(jì)者應(yīng)該確信能有完整的開發(fā)工具,。至少也需要一個(gè)器件編程器(若是有一個(gè)調(diào)試器是最好的)和一個(gè)C說話編譯器,,因?yàn)榍度胧経SB主設(shè)備和運(yùn)行在微節(jié)制器中的軌范往往是用C說話而不是用匯編說話編寫的。

  最后,,設(shè)計(jì)者也應(yīng)該體味哪些軟件庫是可以獲得的,,因?yàn)榍度胧皆O(shè)備發(fā)現(xiàn)閃存驅(qū)動器時(shí)的握手操作需要USB設(shè)備類、FAT32文件系統(tǒng)和其他庫的撐持,。從頭起頭設(shè)計(jì)撐持嵌入式USB主設(shè)備的工作會需要數(shù)月的時(shí)刻,,而一個(gè)由經(jīng)由認(rèn)證的和談棧組成的方案可以節(jié)約相當(dāng)多的時(shí)刻,。

  為了使用閃存驅(qū)動器,,嵌入式設(shè)備也需要一種USB海量存儲類(Mass Storage Class)設(shè)備的終端驅(qū)動軌范、硬件呼吁行接口,,以及文件系統(tǒng)接口,。凡是,具有2Gb或更低存儲空間的閃存驅(qū)動器使用FAT16文件系統(tǒng),,而更年夜容量的閃存驅(qū)動器將使用FAT32文件系統(tǒng),。設(shè)計(jì)要求

 

  一旦選定了微節(jié)制器,硬件設(shè)計(jì)就起頭了,。USB硬件設(shè)計(jì)需要遵循以下良多軌則,。

  ● 若是嵌入式主設(shè)備需要撐持USB設(shè)備類,它對外圍的供電就必需能夠供給500mA的電流,。

  ● 若是嵌入式主設(shè)備需要撐持任何耗損電流跨越100mA的設(shè)備,,它也必需能夠供給500mA的電流。

  ● 若是嵌入式主設(shè)備需撐持耗損電流100mA或更低的設(shè)備,,那么VBUS電壓限制就可以降低到4.4V,。然而,若是嵌入式主設(shè)備需撐持耗損電流跨越100mA的設(shè)備,,那么VBUS電壓限制是 4.75V,,就和全功能主設(shè)備一樣。

  ● 必需從頭設(shè)計(jì)無須用戶干與干與就可復(fù)位的過流呵護(hù)機(jī)制,。

  ● 從USB毗連器到收發(fā)器之間的傳輸延遲必需在8ns之內(nèi),。

  ● 嵌入式USB主設(shè)備在VBUS上的電容必需年夜于120μF,而且USB OTG設(shè)備在VBUS上的電容必需為1.0?6.8μF,。

  除以上軌則外,,也必需細(xì)心考慮采用嵌入式USB主設(shè)備應(yīng)用的用戶接口。USB外圍設(shè)備凡是用在PC上,,萬一發(fā)生錯(cuò)誤就可以供給具體的錯(cuò)誤信息,。若是LED指示燈閃灼,,用戶能夠知道毗連失蹤敗了。USB規(guī)范也作了強(qiáng)制性的劃定,,經(jīng)由認(rèn)證的USB嵌入式主設(shè)備必需供給錯(cuò)誤信息,。換句話說,所有錯(cuò)誤信息必需被明晰地通知應(yīng)用層,,也就是奉告用戶,。

     經(jīng)由過程USB通信

  實(shí)現(xiàn)USB嵌入式主設(shè)備的一個(gè)最年夜挑戰(zhàn)就是要和各類各樣的USB外圍設(shè)備通信。雖然不是所有的閃存驅(qū)動器產(chǎn)物都經(jīng)由過程了認(rèn)證,,可是若是在嵌入式設(shè)備中一種閃存驅(qū)動器可以正常使用,,而另一種沒有任何原因就不能使用時(shí),用戶是不會歡快的,。

  若是閃存驅(qū)動器需要的上電時(shí)刻是許可最年夜時(shí)刻的兩倍或一半,,或因?yàn)橹鳈C(jī)以最年夜許可的速度輪詢時(shí)閃存驅(qū)動器被鎖住,以及因?yàn)殚W存驅(qū)動器需要一種分歧的SCSI呼吁序列來成立通信等,,這都不會有任何問題,。但若是這樣的閃存驅(qū)動器在主設(shè)備上不能運(yùn)行,在PC上卻可以正常使用,,用戶會批*這一主設(shè)備,。是以,確保進(jìn)行普遍的測試,,與多種沒有進(jìn)行認(rèn)證的USB外圍設(shè)備進(jìn)行通信,,即使它只是一個(gè)拇指年夜的閃存驅(qū)動器或一根電纜。

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