基于嵌入式系統(tǒng)的USB（HID）設(shè)備設(shè)計(jì)

　　3 實(shí)現(xiàn)原理

　　由于LM3S310 控制器每個(gè)GPIO 都可配置為中斷引腳，所以在這個(gè)應(yīng)用中只需要用兩個(gè)同Port 的兩個(gè)相鄰引腳仿真USB 的D+和D-，圖3 所示。

　　4 軟件設(shè)計(jì)

　　圖4 是一個(gè)簡化程序流程圖，實(shí)際編程中還有很多細(xì)節(jié)，在此不再羅列。下面以中斷傳輸為例，將一個(gè)事務(wù)不同階段思想重點(diǎn)研討。

　　LM3S310 芯片利用兩個(gè)GPIO(USB)的中斷監(jiān)控USB 總線，當(dāng)USB 總線從空閑狀態(tài)變?yōu)閭鬏敔顟B(tài)，也就是總線由主機(jī)發(fā)起與同步域(SYN)，LM3S310 進(jìn)入U(xiǎn)SB 接收程序。略過同步階段，收到的第一個(gè)字節(jié)是PID 字段(包標(biāo)識類型)。這字段的低四位描述此包類型方向(IN 或OUT)，接下來7 位表示設(shè)備的地址，然后是四位端點(diǎn)號索引。LM3S310 根據(jù)設(shè)備地址判定主機(jī)向本設(shè)備發(fā)起的請求，如果是則根據(jù)包的類型決定繼續(xù)接收數(shù)據(jù)或向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。對OUT 類型數(shù)據(jù)的后5—16 位是CRC 校驗(yàn)(根據(jù)配置決定CRC 的位數(shù))。對IN 類型，LM3S310將準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)連同RC 校驗(yàn)數(shù)據(jù)一同發(fā)往主機(jī)。數(shù)據(jù)傳輸階段完成后，主機(jī)或設(shè)備要確認(rèn)傳輸成功。

　　對于低速設(shè)備的仿真，LM3S310 芯片的速度足以滿足要求(包括一些速度較快單片機(jī)，如：PIC、EMP、MSP)，然而對全速設(shè)備的仿真，須要選擇速度更快嵌入式芯片，軟件實(shí)現(xiàn)的原理方法基本相同。

　　5 結(jié)論

　　使用微控制器仿真USB 設(shè)備的方法，極大地方便了用戶的開發(fā)，同時(shí)降低了功耗、成本。本文作者創(chuàng)新點(diǎn)在于利用MCU 或嵌入式控制器實(shí)現(xiàn)USB 設(shè)備功能。本方法在USB 讀卡器、USB 編程器、USB 接口轉(zhuǎn)RS232 及RS485 接口等方面有良好的應(yīng)用前景。

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