基于ATmega32單片機(jī)的ISP1362OTG設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)ISP1362芯片的軟件編程控制，就是對(duì)該芯片的CS、RD、WR、A0、A1引腳的控制。本文中CS代表片選，低電平有效；RD代表讀信號(hào)，低電平有效；WR代表寫信號(hào)，低電平有效；A0引腳電平的高低不同，分別表示傳輸?shù)男盘?hào)代表的是命令信號(hào)還是數(shù)據(jù)信號(hào)；A1引腳電平的高低不同，分別表示控制的是外設(shè)還是主機(jī)。通過上述幾個(gè)引腳信號(hào)的組合，可以實(shí)現(xiàn)讀寫控制ISP1362的不同功能。除此之外，以下的幾個(gè)引腳對(duì)于控制ISP1362也有重大意義：DREQ1引腳代表DMA請(qǐng)求輸出，當(dāng)它高電平有效時(shí)，通知IDMA控制器主機(jī)正在請(qǐng)求數(shù)據(jù)傳送；DREQ2引腳高電平有效時(shí)，通知DMA控制器外設(shè)正在請(qǐng)求數(shù)據(jù)傳送；DACK1引腳代表DMA確認(rèn)輸入，低電平有效時(shí)表明來自主機(jī)的DMA傳輸請(qǐng)求已經(jīng)被DMA控制器確認(rèn)；DACK2引腳低電平有效時(shí)表明來自外設(shè)的DMA傳輸請(qǐng)求已經(jīng)被DMA控制器確認(rèn)；INT1和INT2引腳連接到外部微處理器的IRQ引腳，使得ISP1362可以根據(jù)請(qǐng)求執(zhí)行中斷服務(wù)程序。軟件設(shè)計(jì)具體工作流程如下：

(1)系統(tǒng)硬件初始化，包括ATmega32和ISP1362的初始化。AVR微處理器是Atmel公司的8位嵌入式RISC處理器，它具有功耗低、速度快、輸出高、開發(fā)工具開放、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，它的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是可以獨(dú)立訪問的哈佛結(jié)構(gòu)，因此代碼執(zhí)行效率非常高。ATmega系列單片機(jī)的內(nèi)部模塊還很豐富，可用的資源也很多，本文對(duì)ATmega32的初始化，就是要對(duì)它的I／O口、定時(shí)器、時(shí)鐘、看門狗等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，使之開始工作。而ISP1362的初始化，就是當(dāng)ISP1362上電后，主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)程序(HCD)必須通過一系列的硬件初始化步驟來配置主機(jī)控制器，從而進(jìn)入可操作狀態(tài)。首先檢測主機(jī)控制器是否存在，此步由MCU(單片機(jī))實(shí)現(xiàn)，本文通過MCL響HcScratch寄存器內(nèi)寫入某個(gè)值，再從該寄存器中讀取，將讀出值與寫入數(shù)值進(jìn)行比較，若相等，則可說明主機(jī)控制器存在；反之則出錯(cuò)，無主機(jī)控制器存在。

(2)構(gòu)建PTD描述符。PTD(Phi l ips Transfer Descriptor)為ISP1362主機(jī)控制器與外圍設(shè)備的通信提供了一個(gè)傳輸渠道，要在主機(jī)與外設(shè)之間進(jìn)行通訊，首先需要構(gòu)建一個(gè)PTD。PTD具有3種傳輸類型：控制和批量傳輸(非周期傳輸)PTD、中斷傳輸PTD和同步傳輸PTD。

(3)主機(jī)分配地址給設(shè)備，獲取設(shè)備描述符和設(shè)備的功能信息。主機(jī)通過不斷地向外設(shè)發(fā)送設(shè)備請(qǐng)求來獲取設(shè)備、端點(diǎn)的功能信息。獲取USB設(shè)備描述符的過程分為三個(gè)步驟：a．主機(jī)通過設(shè)備的默認(rèn)端點(diǎn)獲取設(shè)備描述符，為設(shè)備分配一個(gè)惟一的地址；b．主機(jī)讀取配置描述符信息、接口描述符信息和端點(diǎn)描述符信息；c．根據(jù)設(shè)備的相關(guān)信息調(diào)用相應(yīng)的事務(wù)處理程序。

(4)設(shè)備枚舉成功之后，主機(jī)就可以根據(jù)已編寫的進(jìn)程與外設(shè)進(jìn)行USB通信，等待、查詢數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

(5)數(shù)據(jù)發(fā)送或接收完畢之后，根據(jù)QueryBus函數(shù)查詢總線的活動(dòng)情況，判斷設(shè)備是否需要掛起。

2．3 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序

要實(shí)現(xiàn)主機(jī)對(duì)從機(jī)的讀寫，USB主機(jī)必須具有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，對(duì)各種讀寫指令進(jìn)行封裝、解釋和執(zhí)行。開發(fā)驅(qū)動(dòng)有很多種方法，本文采用直接在USB主機(jī)接口驅(qū)動(dòng)上層封裝一個(gè)USB傳輸API 函數(shù)-USBXfer，應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)各種USB傳輸。

3 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)的USB 0TG主從機(jī)系統(tǒng)性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸效率高。測試表明，此設(shè)計(jì)能夠正確地實(shí)現(xiàn)USB 0TG主從機(jī)間的數(shù)據(jù)交換，性能可以滿足設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸要求，同時(shí)又能很好地控制成本，具有一定的實(shí)用價(jià)值。