基于mClinux的嵌入式USB接口設(shè)計(jì)

作者： 桂林工學(xué)院電子與計(jì)算機(jī)系 馬學(xué)文中南大學(xué)信息物理工程學(xué)院 朱名日 
 
摘    要：本文討論了嵌入式設(shè)備中USB接口設(shè)計(jì)的方法及注意事項(xiàng)，結(jié)合具體工程項(xiàng)目給出了一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例，而且結(jié)合該硬件電路探討了如何在mClinux下編寫(xiě)USB的驅(qū)動(dòng)程序。
關(guān)鍵詞：嵌入式設(shè)備；USB；mClinux

引言

　　越來(lái)越多的嵌入式設(shè)備與外部連接要求更簡(jiǎn)潔、方便、智能化，所以，USB接口在嵌入式設(shè)備中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。本文是“信息家電網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)技術(shù)”項(xiàng)目中USB接口的實(shí)際設(shè)計(jì)部分。在該項(xiàng)目中，硬件平臺(tái)采用了S3C4510B微處理器，軟件系統(tǒng)是在mClinux下開(kāi)發(fā)的，項(xiàng)目結(jié)題后，組建了USB總線的家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信息家電的上網(wǎng)。本文介紹了該嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的USB模塊軟硬件設(shè)計(jì)。

USB接口硬件設(shè)計(jì)

　　S3C4510B沒(méi)有內(nèi)置的USB控制器，但提供了兩個(gè)GDMA通道，可以滿足USB高速數(shù)據(jù)傳遞的要求。本著與S3C4510B能銜接工作、自身適合在嵌入式設(shè)備中應(yīng)用的原則，確定采用ISP1581高速USB接口芯片?！?/P>

ISP1581概述和設(shè)計(jì)分析

　　ISP1581是一款低功耗、功能強(qiáng)的高速USB接口器件，它完全符合USB 2.0 規(guī)范，并為基于微控制器或微處理器的系統(tǒng)提供了高速USB通信能力。ISP1581支持高速USB系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)，內(nèi)部通用DMA 模塊使得數(shù)據(jù)流很方便地集成。另外，多種結(jié)構(gòu)的DMA模塊實(shí)現(xiàn)了海量存儲(chǔ)的應(yīng)用。這種實(shí)現(xiàn)USB 接口的標(biāo)準(zhǔn)組件使得使用者可以結(jié)合微控制器，通過(guò)使用已有的結(jié)構(gòu)和減少固件上的投資，從而用最快捷的方法實(shí)現(xiàn)了最經(jīng)濟(jì)的USB外設(shè)解決方案。此外，ISP1581可理想地用于許多嵌入式外設(shè)，例如打印機(jī)、掃描儀、DVD 和數(shù)碼相機(jī)等等。

ISP1581與S3C4510B電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

　　了解了芯片引腳的使用方法，則可以設(shè)計(jì)出它和S3C4510B的連接電路，如圖1所示。USB接口電路如圖2所示。在該圖中，1.5kW的電阻要求較高，阻值范圍必須是1.5kW