來源：單片機及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 作者：武漢理工大學(xué) 任暉

     摘 要：介紹一種基于philips公司的32位arm7t[)mi—s微處理器lpc2210的usb接口設(shè)計，并使用nordic公司生產(chǎn)的單片射頻收發(fā)芯片nrf2401設(shè)計usb接口的無線通信模塊。闡述該系統(tǒng)的工作原理、硬件構(gòu)成及軟件設(shè)計方案。實現(xiàn)了基于usb接口的無線串行通信。

     關(guān)鍵詞：無線傳輸 lpc2210 usb nrf2401 cy7c63231

    引 言

    usb通用串行總線主要用于usb設(shè)備與主機之間的數(shù)據(jù)通信，特別為usb設(shè)備與usb主機之間大量的數(shù)據(jù)傳輸提供了高速、可靠的傳輸協(xié)議。射頻通信以其優(yōu)點也應(yīng)用在越來越多的場合。本文所設(shè)計的usb無線串行接口電路由nrf2401單片射頻收發(fā)器、lpc2210微控制器和usb接口芯片組成。本系統(tǒng)充分利用usb口數(shù)據(jù)傳輸功能，設(shè)備連接方便,系統(tǒng)可用于進(jìn)行無線串行數(shù)據(jù)雙向傳輸，在儀器儀表、計算機遙測遙控系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等中得到了應(yīng)用。

    1 硬件設(shè)計

    整個硬件設(shè)計分為兩個部分：使用帶并行總線的usb接口器件pdiusbd12設(shè)計lpc2200的usb接口，其電路圖如圖1所示；使用cypress公司的usb外圍控制芯片cy7c63231設(shè)計射頻芯片nrf2401的usb接口，其電路圖如圖2所示。兩個部分通過usb口相接，整個硬件設(shè)計系統(tǒng)框圖如圖3所示。

    圖1中，usb接口芯片采用的是philips公司的并行usb接口芯片pdlusbd12，符合通用串行總線(usb)1．1版本規(guī)范。這里以lpc2200微控制器與pdiusbi)12構(gòu)成usb設(shè)備，pdiusbd)12連接到lpc2200的硬件原理圖如圖1所示。

    pdiusbd12使用lpc2200外部存儲控制的bank2部分，數(shù)據(jù)地址為0x82000000，命令地址為ox82000001。rst_usb、susp為lpc2200的輸出引腳，pdiusbd)12中斷信號為中斷輸入信號，且為外部中斷o。c1、c2和x1為pdiusbd)12提供工作所需的時鐘輸入。發(fā)光二極管goodlink在正常通信時閃爍。pdiusbd12的ad0連接到lpc2200的a0，當(dāng)lpc2200在a0引腳輸出l時，表示輸出到pdiusbd12數(shù)據(jù)總線do～d7上的數(shù)據(jù)為命令字；當(dāng)a0引腳輸出0時，表示輸出到pdiusbd)12數(shù)據(jù)總線do～d7的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)字。

    圖2中，cy7c63231是8位risc微處理器，特別適用在usb嵌入式方面，工作電壓為5 v。nrf2401是單片射頻收發(fā)芯片，有四種工作模式：收發(fā)模式、配置模式、空閑模式和關(guān)機模式。所有配置工作，工作模式選擇和收發(fā)數(shù)據(jù)都是通過cy7c63231的po引腳控制完成的。用電壓調(diào)整芯片lp2980im5—3．3產(chǎn)生nrf2401的工作電壓(3．3 v)，同時sn74lvc4245產(chǎn)生控制口3．3 v和5 v的電平轉(zhuǎn)換，使工作在不同電壓的這兩種芯片能正常的相連。

    2 軟件設(shè)計

    2.1 pdiusbdl2驅(qū)動軟件構(gòu)架

    為了使驅(qū)動軟件可移植性強、易維護(hù)，采用分層的方法編寫pdiusbdl2的驅(qū)動程序，圖4為usb驅(qū)動程序軟件分層結(jié)構(gòu)圖。

    usb驅(qū)動程序軟件包提供給用戶6個api函數(shù)，這6個函數(shù)都在usb應(yīng)用層中定義，功能描述如表1所列。

    下面以接收和發(fā)送數(shù)據(jù)任務(wù)為例，演示了一個任務(wù)從端點2發(fā)送1024個字節(jié)。部分源代碼如下：

    #define rw_nums 1024 ／／任務(wù)收發(fā)數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)

    void taskrecl(void*pdata)

    {#if os_crltical_method==3

    ／／為cpu狀態(tài)寄存器分配存儲空間

    os_cpu_sr cpu_sr;

    #endif

    int8u buff[rw_nums]； ／／接收及發(fā)送緩沖區(qū)

    int8u ack=0x01； ／／應(yīng)答主機數(shù)值

    int8u err； ／／函數(shù)返回值

    pdata=pdata； ／／避免編譯器警告

    for(；；){

    ossempend(taskreel_sere，0，&-err)；／／等待ta