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嵌入式应用中的USB主设备功能

来源:EDN China 作者:佚名 发布时间:2009-06-23 09:44:55 发表评论

摘要: USB已经成为设备和PC之间通信的标准方式,从通用设备(如闪存设备和鼠标)到专用设备,该标准几乎完全替代了其他的串行通信协议。

关键词:USB主设备

  USB已经成为设备和PC之间通信的标准方式,从通用设备(如闪存设备和鼠标)到专用设备,该标准几乎完全替代了其他的串行通信协议。

  USB外围设备彼此之间不能相互通信,它们只能与具有控制总线能力的USB主设备通信。直到最近,也只有PC具有主设备能力。但目前,许多微控制器也具有了嵌入式USB主设备的功能,这使得嵌入式应用可以连接更加广泛的USB外围设备。

  USB闪存驱动器是一种使用非常广泛的USB外围设备,它已经成为传递或存储大量数据的廉价介质,许多数据记录设备正是得益于它才得以发展。对于远程的长期数据记录,可以先采集,并存储在闪存驱动器中,然后带回到方便分析处理的地方。

  

 

  图1 具有嵌入式USB主设备功能的微控制器PIC24FJ256GB1

  闪存驱动器也可以用于向PC中传输高速时间相关数据。PC是极好的数据分析工具,但实时能力有限。相反,嵌入式应用特别适合实时数据采集,但数据分析能力通常很弱。嵌入式实时数据记录仪可以在闪存驱动器上存储数据,然后把数据传输到PC上分析,这样二者的优势都得到了充分的发挥。

  嵌入式USB主设备的应用

  开始嵌入式设计的首要任务之一是选择微控制器。为了使用闪存驱动器,微控制器就必须具有嵌入式USB主设备的能力。如果微控制器具有USB OTG(On-The-Go)或USB双角色(Dual Role)功能,如Microchip公司的PIC24FJ256GB1微控制器,如图1所示,它也可以支持嵌入式USB主设备功能。USB外围设备,有时也称为USB设备模式,只能用作闪存驱动器等,而不能和其他USB外围设备通信。

  其次,设计者应该确信能有完整的开发工具。至少也需要一个器件编程器(如果有一个调试器是最好的)和一个C语言编译器,因为嵌入式USB主设备和运行在微控制器中的程序往往是用C语言而不是用汇编语言编写的。

  最后,设计者也应该了解哪些软件库是可以获得的,因为嵌入式设备发现闪存驱动器时的握手操作需要USB设备类、FAT32文件系统和其他库的支持。从头开始设计支持嵌入式USB主设备的工作会需要数月的时间,而一个由经过认证的协议栈组成的方案可以节省相当多的时间。

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