基于PDIUSBDl2芯片的USB接口設(shè)計(jì)

(1)有較高的傳輸速率 USBl．1支持全速和低速2種方式。全速速率為12 Mb／s，低速速率為1．5 Mb／s；USB 2．0除支持USB 1．1的2種速度方式外，還增加了速率可達(dá)480Mb／s的高速方式。

(2)他的使用方便靈活， USB支持即插即用和熱插拔，他允許在任何時(shí)候連接和斷開(kāi)外設(shè)，當(dāng)外設(shè)被連接時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)到外設(shè)并準(zhǔn)備使用。

(3)他易于擴(kuò)展 通過(guò)根集線器可攜帶127個(gè)設(shè)備，真正實(shí)現(xiàn)多個(gè)外設(shè)共用一個(gè)接口。

此外，USB還有可靠性高、成本低、功耗小等優(yōu)點(diǎn)而倍受歡迎。

目前供于開(kāi)發(fā)USB設(shè)備的芯片很多，但主要有2類：一類是帶USB接口的微控制器(MCU)，這些微控制器有些是從底層專用于USB控制的，比如Cypress半導(dǎo)體公司的CY7C63xxx(低速)、CY7C64013(全速)，這類微控制器有自己的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令；有些微控制器只是增加了USB接口的通用芯片(基于8051內(nèi)核)，比如Intel公司的8x931，8x930，Cypress半導(dǎo)體公司的EZ-USB；另一類是純粹的USB接口芯片，他需要一個(gè)外部微控制器控制，比如朗訊公司的USS820／825，National半導(dǎo)體公司的USBN9602，NetChip公司的NET2888，Philips公司的PDIUSBDll(I2C)和PDIUSBDl2(并行接口)。因此在USB設(shè)備開(kāi)發(fā)之前必須根據(jù)具體要求選用合適的USB接口芯片，以降低開(kāi)發(fā)成本、減少開(kāi)發(fā)時(shí)間。本文以PDIUSBDl2為USB接口芯片，以ADuC812為控制器完成了USB接口的設(shè)計(jì)。

1 PDIUSBDl2芯片和ADuC812芯片簡(jiǎn)介

1.1 PDIUSBDl2簡(jiǎn)介

PDIUSBDl2是Philips公司推出的一款特點(diǎn)突出USB接口芯片。該芯片使用8位并行數(shù)據(jù)線連接到MCU，1位地址線用來(lái)區(qū)分寫(xiě)命令或讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，他支持3個(gè)USB端點(diǎn)，1個(gè)端點(diǎn)能保存128B，另2個(gè)能保存256B。

PDIUSBDl2完全遵從USB 1．1協(xié)議，他內(nèi)部集成有串行接口引擎(SIE)、320bFIFO存儲(chǔ)器、收發(fā)器(Transceiver)和電壓調(diào)節(jié)器，其原理框圖如圖1所示。還有可編程的時(shí)鐘輸出和狀態(tài)LED輸出(GoodLinkTM)，可控制的軟件連接(SoftConnectTM)以及內(nèi)部上電復(fù)位和低電壓復(fù)位電路。有2種電源供電方式：內(nèi)部3．3±0．3V電源和外部電源(電壓范圍3．6～5．5 V)。溫度范圍為一40℃～+85℃，采用28腳SSOP封裝。

對(duì)外部微控制器沒(méi)有任何限制，開(kāi)發(fā)者可以選用自己熟悉的MCU來(lái)控制。多種中斷方式方便于塊傳輸(Bulk)和同步傳輸(1sochronous)，使用塊傳輸方式時(shí)的速度可達(dá)1Mb／s，同步傳輸?shù)乃俣瓤蛇_(dá)1 Mb／s。他適合大多數(shù)USB設(shè)備類的設(shè)計(jì)：圖像設(shè)備類、大容量存儲(chǔ)設(shè)備類、通信設(shè)備類、打印設(shè)備類、人機(jī)接口設(shè)備類等。

1．2 ADuC812簡(jiǎn)介

ADuC812是美國(guó)AD公司首先投入市場(chǎng)的微處理器，其內(nèi)部集成了完整的8052內(nèi)核、1個(gè)8通道的12位ADC、2個(gè)12位的電壓輸出DAC，除了8052的256 b RAM外，還有640 b Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，8 kb Flash程序存儲(chǔ)器。

另外該MCU還有看門(mén)狗定時(shí)器、電源監(jiān)視器、ADC與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間的DMA功能，以及為多處理器接口和I／O擴(kuò)展提供了32條可編程的I／O線、I2C兼容的SPI和標(biāo)準(zhǔn)UART串行I／O等。他采用52腳PQF封裝，大小約為1cm2。

同時(shí)，AD公司還為ADuC812的開(kāi)發(fā)提供了完整的硬件調(diào)試工具和開(kāi)發(fā)仿真軟件，使得開(kāi)發(fā)變得簡(jiǎn)單方便。因此，ADuC812由于體積小、功耗低、性價(jià)比高而極具誘人的應(yīng)用前景。