摘 要： 介紹了INTEL公司推出的符合USB1.0規(guī)范的USB控制器芯片8ｘ930Ax／Hx，給出了該芯片的特性和功能描述，最后介紹了USB音頻的特點及8ｘ930Ax／Hx在數(shù)字音頻中的應用。

    關(guān)鍵詞： 8ｘ930Ax／Hx 數(shù)字音頻 USB音頻 USB控制器

    １ 通用串行總線和數(shù)字音頻

    １．１ 通用串行總線

    通用串行總線（USB）是一種工業(yè)標準連接總線，用于支持寬范圍的PC外設的設計。USB拓撲有三個元素：主機（Host，集線器（Hub）和功能塊（Function）。PC是主機，而外設是功能塊。外設通過USB電纜和協(xié)議與主機PC接口。為使能外設的多樣性，USB協(xié)議定義了4種傳輸類型：控制、同步、中斷和塊。

    每種外設都應支持控制傳送以便配置和命令／狀態(tài)信息流能在主機ＰＣ和外設之間流動。同步傳送提供可靠的總線訪問和恒定的數(shù)據(jù)率以支持CTI(Cmputer Telephony lntegration)和音頻系統(tǒng)。中斷傳送支持像游戲桿、鼠標和鍵盤之類的HID（Human lnput Device，這些設備不經(jīng)常地傳送少量的數(shù)據(jù)，但帶有確定的服務周期。塊傳送支持像打印機和數(shù)字相機之類的外設，這些設備當總線帶寬有效時傳送大量數(shù)據(jù)給PC。

    USB實行一種分塊的帶寬分配方案，如果外設超過當前帶寬分配或等待時間要求，那么將拒絕訪問外設。在同步和中斷傳輸中可使用高達90％的總線帶寬，剩余的10％被保留用于控制傳輸。塊傳輸只能在帶寬有效時進行。

    1．2 lnte18ｘ930Ax／Hx USB控制器

    計算機外設的豐富及消費電子設備與計算機連接的實現(xiàn)，擴展了PC機的應用空間，同時外設的日益豐富也給用戶造成了連接上的困難。USB技術(shù)的提出是基于采用通用連接技術(shù)實現(xiàn)外設的簡單快速連接，達到方便用戶、降低成本、擴展PC機連接外設的范圍之目的。USB外設需通過USB與PC接口，8ｘ930Ax／Hx便是一種將PC和外設溝通的器件。8x930Ax／Hx芯片是INTEL公司開發(fā)的具有USB功能的微控制器，既符合USB規(guī)范，又具有USB器件的某些結(jié)構(gòu)特征。它基于INTEL MCS2S1微控制器內(nèi)核，其高性能和低價格的組合使它成為PC圖象外設、數(shù)字音頻、PC電話及存儲設備的理想解決方案。

    8ｘ930Ax 和8ｘ930Hx 這兩類芯片除了與USB的接口有點不同外，其余的功能完全相同。它們都為PC外設提供了一個USB接口。另外，8ｘ930Hx 還提供了Hub功能，允許連接另外的PC外設或HUB。下面以8ｘ930Ax為例說明其功能和特性。

    Intel8ｘ930Ax  USB外設控制器除集成了USB的特征外還提供了高性能大存儲器合裝和尋址、低功耗、低噪聲、有效的高級語言支持和增強的指令集以及綜合的特性和功能。Intel8ｘ930Ax芯片為68引腳的PLCC封裝，其引腳排列如圖1所示，8ｘ930Ax中的USB結(jié)構(gòu)如圖2所示。

    1.2.1 收發(fā)器

    USB電纜只包含4根電線：Vbus、D+、D-和GND。數(shù)據(jù)以12Mbs的全速信號率或1.SMb s的低速率在D+和D-線上被差分驅(qū)動。收發(fā)器建在芯片上，不需要外部電路，除了在D+或D-線上用來選擇全速或低速設備的上拉限定電阻之外。

    1.2.2 SIE

    SIE（Serial lnterface Engine通過包排序、信號產(chǎn)生／檢測、CRC產(chǎn)生／校驗、NRZI數(shù)據(jù)編碼、位填充和包標識（PID）產(chǎn)生／解碼來處理USB通信協(xié)議，并保證傳送到USB電纜上的數(shù)據(jù)字節(jié)以LSb開頭。

    1.2.3 FIU

   FIU  (Function lnterface Unit)管理基于傳送類型和FIFO狀態(tài)來接收和發(fā)送USB數(shù)據(jù)。它監(jiān)視事務狀態(tài)、管理FIFO和通過中斷請求轉(zhuǎn)播控制事件給8x930Ax的CPU。

    1.2.4 FIFO

    8x930Ax  CPU控制器總共有8個FIFO：4個發(fā)送FIFO和4個接收FIFO。發(fā)送／接收FIFO支持4個功能塊端點（0~3）。端點0為16字節(jié)，專門用于控制傳送。端點1可配置到1024個字節(jié)，端點2和3每個為16字節(jié)，它們可用于中斷、同步或塊傳送。發(fā)送和接收FIFO是循環(huán)存放的堆棧，支持兩個大小可變的分