USB2.0特性及USB單片機(jī)

通過USB1.1和USB2.0的比較，明確了哪些東西是不用去學(xué)習(xí)研究的。需要考慮的是如何執(zhí)行USB2.0的總體結(jié)構(gòu)。如果Cypress公司仍停留在使用原來的結(jié)構(gòu)，則USB將包括：在I/O一邊的FIFO和另一邊的端點(diǎn)緩沖器。但是，因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/USB2.0">USB2.0工作非?？?，以至于這兩種緩沖器將會(huì)是巨大的，從而增加了器件的成本。

“量子”FIFO思想是一個(gè)有創(chuàng)造性的方法，它把幾種功能都結(jié)合起來，以便FIFO能被外界看見；而端點(diǎn)緩沖器在芯片內(nèi)部才能看見，但它們的作用都是相同的。在以前的結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)器都是分開的。作為分開的FIFO容易在不同的時(shí)間域保持。采用USB和對(duì)外部I/O執(zhí)行的方法，不同的時(shí)間域仍然是必要的，但這是更合理的方法。多芯片方法的設(shè)計(jì)師必然要回到兩個(gè)FIFO的布局，總體成本與這兩個(gè)大的器件有關(guān)。 FX2的靈活性由于有通用可編程接口（GPIF）而得到增強(qiáng)，它是一個(gè)可編程狀態(tài)機(jī)。它能產(chǎn)生全部控制信號(hào)，例如：作為ATAPI硬盤驅(qū)動(dòng)、DSL（數(shù)字用戶線路）的Utopia接口或打印機(jī)的增強(qiáng)并行接口（EPP）。關(guān)鍵之處是能用相同的部件來尋址所有這些不同的接口，而不需要粘合連接邏輯。這也擴(kuò)展到微處理器，如PowerPC、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）和PCMCIA（個(gè)人電腦存儲(chǔ)器卡國(guó)際協(xié)會(huì)）器件，其中的每一種都需要一個(gè)不同的部件作粘合連接。因此，采用單芯片方法可以降低成本。通用可編程接口使FX2能為這些設(shè)備的每一接口進(jìn)行調(diào)節(jié)。

設(shè)計(jì)師必須編制GIPF（通用可編程接口）程序，但Cypress公司提供了編制適當(dāng)接口的軟件工具，從而不必了解如何接口的具體過程。在此領(lǐng)域，公司還有幫助設(shè)計(jì)師的參考設(shè)計(jì)。

如前所述，F(xiàn)X2有三種封裝形式：一是56腳的SOPP；二是100腳的TQFP（薄形四方扁平封裝）；三是128腳的TQFP。引腳數(shù)的區(qū)別在于輸入、輸出引腳數(shù)的不同。盡管Cypress公司的重點(diǎn)是在前兩種封裝，但128腳封裝正好適合設(shè)計(jì)師必須采用外部數(shù)據(jù)總線、地址總線和8KB RAM的情況。這使得結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展，給了設(shè)計(jì)師一個(gè)增加路徑的空間。

三、USB單片機(jī)

下面介紹Infineon 8位和16位USB單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。圖6是8位USB單片機(jī)C541的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖；圖7是16位USB單片機(jī)SABC161的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。從圖中可見，其基本結(jié)構(gòu)與普通單片機(jī)沒有多大區(qū)別，只是左下角增加了USB收發(fā)模塊（包括鎖相環(huán)PLL）。8位USB單片機(jī)C541有44個(gè)引腳P-LCC 封裝及P-SDIP-52封裝。并口1（Port1）可作6位到8位的數(shù)字接口?？焖賃SB總線，使開發(fā)的多媒體產(chǎn)品更具競(jìng)爭(zhēng)力。

圖6 8位USB單片機(jī)C514的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

BRG:基本波特速率發(fā)生器ASC：異步串行通信DMA：直接存儲(chǔ)器存儲(chǔ)
USART：通用同步異步收發(fā)器SCU：串行控制單元OCDS：操作控制文件系統(tǒng)
RTC：實(shí)時(shí)時(shí)鐘JTAJ：測(cè)試聯(lián)合行動(dòng)組織PEC：保護(hù)選通控制