32 位ARM 嵌入式系統(tǒng)擴展USB 接口設(shè)計
發(fā)布時間:2008/9/2 0:00:00 訪問次數(shù):506
常用的主機與嵌入式外設(shè)的高速通信接口有lpt 并行口、usb、1394 及10/100m 以太網(wǎng)等接口。rs232 不適合高速數(shù)據(jù)傳送,1394 接口需要專門的適配器接口成本過高,一般較少使用,usb 接口被廣泛用于高、中、低不同速度設(shè)備與主機通信,usb2.0 的最高速度可達480mb/s, 可傳送高清晰數(shù)字視頻碼流,完全可以替代1394 接口,usb 與以太網(wǎng)接口相比,采用主從結(jié)構(gòu),有即插即用特性,驅(qū)動程序豐富,互操作性好等優(yōu)點。
usb(universal。螅澹颍椋幔臁。猓酰,通用串行總線)接口是1994 年intel、microsoft 等多家公司聯(lián)合推出的計算機外設(shè)互連總線協(xié)議。usb 接口支持1.5mb/s、12mb/s 和480mb/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率,支持控制、中斷、批量與實時4 種數(shù)據(jù)傳輸模式,讓外圍設(shè)備可以有彈性的選擇。不管是交換少量或是大量的數(shù)據(jù),還是有無時效的限制,都有合適的傳輸類型。usb的實時同步數(shù)據(jù)傳輸模式適合于高速實時音視頻數(shù)據(jù)流的傳送。
基于arm(advanced risc。恚幔悖瑁椋睿澹螅┨幚砥鞯模常病∥磺度胂到y(tǒng)具有極高運算速度和大容量的數(shù)據(jù)處理能力,常需要設(shè)計高速接口與其他設(shè)備通信,為此本文討論基于s3c44b0xarm7 處理器的嵌入式統(tǒng)擴展usb 接口(設(shè)備端)的技術(shù)方案。
1。酰螅狻〗涌谠
。酰螅猓保薄∫(guī)范將usb 分為5 部分:控制器、控制器驅(qū)動程序、usb 芯片驅(qū)動程序、usb設(shè)備以及針對不同usb 設(shè)備的客戶端驅(qū)動程序。
(1) 控制器(host。悖铮睿簦颍铮欤欤澹颍┲饕撠焾(zhí)行由控制器驅(qū)動程序發(fā)出的命令。
。ǎ玻】刂破黩(qū)動程序(host controller。洌颍椋觯澹颍, 在控制器與usb 設(shè)備間建立通信管道(pipe)。
。ǎ常。酰螅狻◎(qū)動程序(usb。洌颍椋觯澹颍峁⿲Σ煌酰螅狻≡O(shè)備及芯片的支持。
。ǎ矗。酰螅狻≡O(shè)備(usb device), 有兩類usb 設(shè)備:一類稱為功能設(shè)備(function),另一類是稱為usb 集線器(hub),可以連接多個usb 設(shè)備。
。ǎ担。酰螅狻≡O(shè)備驅(qū)動程序(client。洌颍椋觯澹颉。螅铮妫簦鳎幔颍澹┘疤囟☉(yīng)用程序。
主控制器的驅(qū)動軟件由操作系統(tǒng)支持,usb 設(shè)備開發(fā)人員一般只需編寫客戶驅(qū)動程序,實現(xiàn)特定功能,設(shè)備端所有功能軟件需要全面設(shè)計。
。酰螅狻〉乃姆N數(shù)據(jù)傳輸模式分別是:控制型傳輸、中斷型傳輸、批量型傳輸、實時型傳輸。第一種在缺省通道中傳輸usb 接口本身的配置等控制信息,后面三種用于功能部件傳輸數(shù)據(jù)。中斷型用于鍵盤等的異步輸入輸出少量數(shù)據(jù)傳輸,批量傳輸主要用于象硬盤等塊設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸,在中斷和批量的傳輸過程中要傳遞交互握手信號,確保數(shù)據(jù)準確無誤。
實時傳輸對帶寬有嚴格要求,但允許有一定誤碼,省去了交互握手信號的傳遞,常用于音視頻碼流數(shù)據(jù)傳輸。四種類型數(shù)據(jù)都按帶寬要求分配在1ms 一幀的數(shù)據(jù)幀內(nèi)進行傳輸,usb1.0 實時傳輸可得到的最大帶寬10.24mbps。
。病∏度胧较到y(tǒng)usb 接口設(shè)計
要滿足高性能arm嵌入式系統(tǒng)的要求,擴展usb接口必須選擇高性能usb控制器芯片,philips公司的pdisubd12 usb器件,是與微處理器配合使用的高性能usb接口器件,性價比很高。pdiusbd12主要特性有:
(1) 符合usb 1.1 技術(shù)規(guī)范;
。ǎ玻。酰螅饪刂破鞑⑿薪涌谂c處理器間的數(shù)據(jù)傳輸速度高達2m 字節(jié)/秒;
。ǎ常≡谂磕J胶屯侥J较戮蓪崿F(xiàn)1m 字節(jié)/秒的數(shù)據(jù)傳輸速率;
(4) 集成了fifo存儲收發(fā)器,支持dma 操作;
。ǎ担(nèi)置時鐘倍頻pll電路,可編程時鐘頻率輸出;
。ǎ叮《嘀袛嗄J綄崿F(xiàn)批量和同步傳輸;
采用pdiusbd12 usb標準組件與s3c44b0x接口,減小了開發(fā)的時間、風險以及費用,是最快捷、最經(jīng)濟的方法實現(xiàn)arm嵌入式系統(tǒng)擴展usb的解決方案之一。pdiusbd12與s3c44b0x arm7處理器的電路圖見圖2。因arm7用存儲器影射方法擴展i/o接口,一般按16bit方式尋址,所以u2的a0連到u1的addr1引腳, 片選信號ngcs1的基地址是0x0200_0000。
。场。幔颍怼《耍酰螅狻≡O(shè)備程序
設(shè)備端程序主要完成:arm。
常用的主機與嵌入式外設(shè)的高速通信接口有lpt 并行口、usb、1394 及10/100m 以太網(wǎng)等接口。rs232 不適合高速數(shù)據(jù)傳送,1394 接口需要專門的適配器接口成本過高,一般較少使用,usb 接口被廣泛用于高、中、低不同速度設(shè)備與主機通信,usb2.0 的最高速度可達480mb/s, 可傳送高清晰數(shù)字視頻碼流,完全可以替代1394 接口,usb 與以太網(wǎng)接口相比,采用主從結(jié)構(gòu),有即插即用特性,驅(qū)動程序豐富,互操作性好等優(yōu)點。
usb(universal。螅澹颍椋幔臁。猓酰,通用串行總線)接口是1994 年intel、microsoft 等多家公司聯(lián)合推出的計算機外設(shè)互連總線協(xié)議。usb 接口支持1.5mb/s、12mb/s 和480mb/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率,支持控制、中斷、批量與實時4 種數(shù)據(jù)傳輸模式,讓外圍設(shè)備可以有彈性的選擇。不管是交換少量或是大量的數(shù)據(jù),還是有無時效的限制,都有合適的傳輸類型。usb的實時同步數(shù)據(jù)傳輸模式適合于高速實時音視頻數(shù)據(jù)流的傳送。
基于arm(advanced。颍椋螅恪。恚幔悖瑁椋睿澹螅┨幚砥鞯模常病∥磺度胂到y(tǒng)具有極高運算速度和大容量的數(shù)據(jù)處理能力,常需要設(shè)計高速接口與其他設(shè)備通信,為此本文討論基于s3c44b0xarm7 處理器的嵌入式統(tǒng)擴展usb 接口(設(shè)備端)的技術(shù)方案。
。薄。酰螅狻〗涌谠
。酰螅猓保薄∫(guī)范將usb 分為5 部分:控制器、控制器驅(qū)動程序、usb 芯片驅(qū)動程序、usb設(shè)備以及針對不同usb 設(shè)備的客戶端驅(qū)動程序。
(1) 控制器(host。悖铮睿簦颍铮欤欤澹颍┲饕撠焾(zhí)行由控制器驅(qū)動程序發(fā)出的命令。
。ǎ玻】刂破黩(qū)動程序(host。悖铮睿簦颍铮欤欤澹颉。洌颍椋觯澹颍, 在控制器與usb 設(shè)備間建立通信管道(pipe)。
。ǎ常。酰螅狻◎(qū)動程序(usb。洌颍椋觯澹颍,提供對不同usb 設(shè)備及芯片的支持。
。ǎ矗。酰螅狻≡O(shè)備(usb device), 有兩類usb 設(shè)備:一類稱為功能設(shè)備(function),另一類是稱為usb 集線器(hub),可以連接多個usb 設(shè)備。
。ǎ担。酰螅狻≡O(shè)備驅(qū)動程序(client。洌颍椋觯澹颉。螅铮妫簦鳎幔颍澹┘疤囟☉(yīng)用程序。
主控制器的驅(qū)動軟件由操作系統(tǒng)支持,usb 設(shè)備開發(fā)人員一般只需編寫客戶驅(qū)動程序,實現(xiàn)特定功能,設(shè)備端所有功能軟件需要全面設(shè)計。
。酰螅狻〉乃姆N數(shù)據(jù)傳輸模式分別是:控制型傳輸、中斷型傳輸、批量型傳輸、實時型傳輸。第一種在缺省通道中傳輸usb 接口本身的配置等控制信息,后面三種用于功能部件傳輸數(shù)據(jù)。中斷型用于鍵盤等的異步輸入輸出少量數(shù)據(jù)傳輸,批量傳輸主要用于象硬盤等塊設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸,在中斷和批量的傳輸過程中要傳遞交互握手信號,確保數(shù)據(jù)準確無誤。
實時傳輸對帶寬有嚴格要求,但允許有一定誤碼,省去了交互握手信號的傳遞,常用于音視頻碼流數(shù)據(jù)傳輸。四種類型數(shù)據(jù)都按帶寬要求分配在1ms 一幀的數(shù)據(jù)幀內(nèi)進行傳輸,usb1.0 實時傳輸可得到的最大帶寬10.24mbps。
。病∏度胧较到y(tǒng)usb 接口設(shè)計
要滿足高性能arm嵌入式系統(tǒng)的要求,擴展usb接口必須選擇高性能usb控制器芯片,philips公司的pdisubd12 usb器件,是與微處理器配合使用的高性能usb接口器件,性價比很高。pdiusbd12主要特性有:
。ǎ保》希酰螅狻。保薄〖夹g(shù)規(guī)范;
。ǎ玻。酰螅饪刂破鞑⑿薪涌谂c處理器間的數(shù)據(jù)傳輸速度高達2m 字節(jié)/秒;
。ǎ常≡谂磕J胶屯侥J较戮蓪崿F(xiàn)1m 字節(jié)/秒的數(shù)據(jù)傳輸速率;
。ǎ矗〖闪耍妫椋妫锎鎯κ瞻l(fā)器,支持dma 操作;
(5) 內(nèi)置時鐘倍頻pll電路,可編程時鐘頻率輸出;
。ǎ叮《嘀袛嗄J綄崿F(xiàn)批量和同步傳輸;
采用pdiusbd12。酰螅鈽藴式M件與s3c44b0x接口,減小了開發(fā)的時間、風險以及費用,是最快捷、最經(jīng)濟的方法實現(xiàn)arm嵌入式系統(tǒng)擴展usb的解決方案之一。pdiusbd12與s3c44b0x。幔颍恚诽幚砥鞯碾娐穲D見圖2。因arm7用存儲器影射方法擴展i/o接口,一般按16bit方式尋址,所以u2的a0連到u1的addr1引腳, 片選信號ngcs1的基地址是0x0200_0000。
3。幔颍怼《耍酰螅狻≡O(shè)備程序
設(shè)備端程序主要完成:arm。
熱門點擊
- USB 通信技術(shù)
- Nios II與CF卡的接口設(shè)計
- 基于80C196KC的ARINC429總線接
- 非易失性并行存儲器的應(yīng)用
- ACTEL發(fā)布兩款實現(xiàn)人機接口(HMI)和微
- 揭密DRAM陣列架構(gòu) — 8F2 vs. 6
- 基于USB的接口卡
- 慧榮科技新款固態(tài)驅(qū)動器控制芯片支持MLC F
- TMS320VC5402串行通信接口設(shè)計
- 基于EZ-USB的數(shù)據(jù)傳輸接口設(shè)計
推薦技術(shù)資料
- 100A全集成電源模塊R
- Teseo-VIC6A GNSS車用精準定位
- 高效先進封裝工藝
- 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (Analog-to-Digit
- 集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)
- 128 通道20 位電流數(shù)字轉(zhuǎn)換器̴
- 多媒體協(xié)處理器SM501在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用
- 基于IEEE802.11b的EPA溫度變送器
- QUICCEngine新引擎推動IP網(wǎng)絡(luò)革新
- SoC面世八年后的產(chǎn)業(yè)機遇
- MPC8xx系列處理器的嵌入式系統(tǒng)電源設(shè)計
- dsPIC及其在交流變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究