基于AVR單片機的USB 0TG主從機系統(tǒng)設計
(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、性價比高等優(yōu)點,它的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是可以獨立訪問的哈佛結構,因此代碼執(zhí)行效率非常高。ATmega系列單片機的內(nèi)部模塊還很豐富,可用的資源也很多,本文對ATmega32的初始化,就是要對它的I/O口、定時器、時鐘、看門狗等進行相應的設置,使之開始工作。而ISP1362的初始化,就是當ISP1362上電后,主機控制器驅(qū)動程序(HCD)必須通過一系列的硬件初始化步驟來配置主機控制器,從而進入可操作狀態(tài)。首先檢測主機控制器是否存在,此步由MCU(單片機)實現(xiàn),本文通過MCL響HcScratch寄存器內(nèi)寫入某個值,再從該寄存器中讀取,將讀出值與寫入數(shù)值進行比較,若相等,則可說明主機控制器存在;反之則出錯,無主機控制器存在。
(2)構建PTD描述符。PTD(Phi l ips Transfer Descriptor)為ISP1362主機控制器與外圍設備的通信提供了一個傳輸渠道,要在主機與外設之間進行通訊,首先需要構建一個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)主機分配地址給設備,獲取設備描述符和設備的功能信息。主機通過不斷地向外設發(fā)送設備請求來獲取設備、端點的功能信息。獲取USB設備描述符的過程分為三個步驟:a.主機通過設備的默認端點獲取設備描述符,為設備分配一個惟一的地址;b.主機讀取配置描述符信息、接口描述符信息和端點描述符信息;c.根據(jù)設備的相關信息調(diào)用相應的事務處理程序。
(4)設備枚舉成功之后,主機就可以根據(jù)已編寫的進程與外設進行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)查詢總線的活動情況,判斷設備是否需要掛起。
2.3 設備驅(qū)動程序
要實現(xiàn)主機對從機的讀寫,USB主機必須具有相應的驅(qū)動,對各種讀寫指令進行封裝、解釋和執(zhí)行。開發(fā)驅(qū)動有很多種方法,本文采用直接在USB主機接口驅(qū)動上層封裝一個USB傳輸API 函數(shù)-USBXfer,應用于實現(xiàn)各種USB傳輸。
3 結束語
本文設計的USB 0TG主從機系統(tǒng)性能穩(wěn)定,數(shù)據(jù)傳輸效率高。測試表明,此設計能夠正確地實現(xiàn)USB 0TG主從機間的數(shù)據(jù)交換,性能可以滿足設備間的數(shù)據(jù)傳輸要求,同時又能很好地控制成本,具有一定的實用價值。
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