嵌入式系統(tǒng)接口設(shè)計與應用.ppt

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1、嵌入式系統(tǒng)接口設(shè)計與應用USB設(shè)計本課程的主要內(nèi)容主要內(nèi)容USB接口結(jié)構(gòu)USB系統(tǒng)簡介Device-S3C44B0Device-PDIUSBD12USB設(shè)計USB接口結(jié)構(gòu)USB（UniversalSerialBus）S3C44B0內(nèi)不含USB控制器。因此，需要外擴USB控制器。常用USB控制器：PDIUSBD12，USBN9603，CH371，CH375、CY7C68013MPUS3C44B0USB接口USB控制器PDIUSBD12DB/AB/CBUSBBUSUSB系統(tǒng)簡介USB系統(tǒng)的特點USB=Universal

2、SerialBus，最多可連接127臺外設(shè)，由于USB支持熱插拔，即插即用的優(yōu)點，所以USB接口已經(jīng)成為計算機的標準接口。USB有兩個規(guī)范：USB1.1和USB2.0。目前USB2.0已經(jīng)普及，只有在容量小、對速度要求不高的產(chǎn)品中才會使用USB1.1接口，影碟機基本都使用USB2.0接口。USB傳輸徐率：USB1.1的最高數(shù)據(jù)傳輸率為12Mbps，USB2.0則提高到480Mbps。USB1.1和USB2.0物理接口完全一致，數(shù)據(jù)傳輸率完全由PC的USBhost控制器以及USB設(shè)備決定。USB系統(tǒng)簡介USB系統(tǒng)的特

3、點USB可以通過連接線為設(shè)備提供最高5V，500mA的電力。如果USB相關(guān)產(chǎn)品標注為USB2.0FullSpeed，則是USB1.1；如果標注為USB2.0HighSpeed，才是真正的USB2.0。USB2.0規(guī)范是由USB1.1規(guī)范演變而來的。它的傳輸速率達到了480Mbps，足以滿足大多數(shù)外設(shè)的速率要求。USB2.0中的“增強主機控制器接口”（EHCI）定義了一個與USB1.1相兼容的架構(gòu)。它可以用USB2.0的驅(qū)動程序驅(qū)動USB1.1設(shè)備。也就是說，所有支持USB1.1的設(shè)備都可以直接在USB2.0的接口上

4、使用而不必擔心兼容性問題。USB系統(tǒng)簡介USB系統(tǒng)的特點USB接口有3種類型：-TypeA：一般用于PC-TypeB：一般用于USB設(shè)備-Mini-USB：一般用于數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、測量儀器以及移動硬盤等USB系統(tǒng)簡介USB系統(tǒng)的組成一個USB系統(tǒng)主要被定義為三個部分USB的互連；USB的設(shè)備；USB的主機。USB系統(tǒng)分主從結(jié)構(gòu)，HOST和DEVICE，一個HOST可以接126個設(shè)備；USB設(shè)備傳輸速率低速(1.5M)：LowSpeed全速(12M)：FullSpeed高速(480M)：HighSpeedNEX

5、T?USB系統(tǒng)簡介USB系統(tǒng)的組成USB傳輸方式：用D+/D-差分方式；USB電纜：USB1.1和USB2.0中沒明確說明電纜長度，USB1.0規(guī)定低速長：3米，全速長：5米信息包：(最大長度為1024字節(jié))；令牌包；數(shù)據(jù)包；握手包。NEXT?USB系統(tǒng)簡介USB系統(tǒng)的組成傳輸類型：控制傳輸；塊傳輸；中斷傳輸；同步傳輸。設(shè)備枚舉：標準設(shè)備請求，類設(shè)備請求完成連接USB設(shè)備過程，主機發(fā)送請求并向設(shè)備分配地址，設(shè)備向主機發(fā)送所請求內(nèi)容，來完USB設(shè)備配置，然后設(shè)備可以使用了。NEXT?USB系統(tǒng)簡介USB系統(tǒng)的組成設(shè)備

6、類：(為定位合適的設(shè)備驅(qū)動程序)1、音頻設(shè)備類2、通信設(shè)備類3、HID設(shè)備類4、顯示設(shè)備類5、海量存儲設(shè)備類6、電源設(shè)備類7、打印設(shè)備類8、集線器設(shè)備類NEXT?USB系統(tǒng)簡介USB系統(tǒng)的組成USB的主機在任何USB系統(tǒng)中，只有一個主機。USB和主機系統(tǒng)的接口稱作主機控制器；主機控制器可由硬件、固件和軟件綜合實現(xiàn)的。根集線器是由主機系統(tǒng)整合的，用以提供更多的連接點。USB的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)集線器，向USB提供了更多的連接點；功能器件：為系統(tǒng)提供具體功能，如U盤。USB系統(tǒng)簡介USB系統(tǒng)的協(xié)議USB總線屬一種輪訊方式的總線，

7、主機控制端口初始化所有的數(shù)據(jù)傳輸。每一總線執(zhí)行動作最多傳送三個數(shù)據(jù)包：令牌包：在每次傳送開始時，主機控制器發(fā)送一個描述傳輸運作的種類、方向，USB設(shè)備地址和終端號的USB數(shù)據(jù)包，這個數(shù)據(jù)包通常稱為標志包(tokenpacket)。USB設(shè)備從解碼后的數(shù)據(jù)包的適當位置取出屬于自己的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸方向不是從主機到設(shè)備就是從設(shè)備到主機。信息包：在傳輸開始時，由標志包來標志數(shù)據(jù)的傳輸方向，然后發(fā)送端開始發(fā)送包含信息的數(shù)據(jù)包或表明沒有數(shù)據(jù)傳送握手包：接收端也要相應發(fā)送一個握手的數(shù)據(jù)包表明是否傳送成功。NEXT?USB系統(tǒng)簡介

8、USB系統(tǒng)的協(xié)議兩種類型的通道：發(fā)送端和接收端之間的USB數(shù)據(jù)傳輸，在主機和設(shè)備的端口之間，可視為一個通道。存在兩種類型的通道：流和消息。流的數(shù)據(jù)不像消息的數(shù)據(jù)，它沒有USB所定義的結(jié)構(gòu)，而且通道與數(shù)據(jù)帶寬、傳送服務類型，端口特性（如方向和緩沖區(qū)大?。┯嘘P(guān)。多數(shù)通道在USB設(shè)備設(shè)置完成后即存在。USB中有一個特殊的通道——缺省控制通道，它是消息通道，當設(shè)備一