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USB2.0開(kāi)發(fā)系統(tǒng)概要
USB,全稱(chēng)是UniversalSerialBus（通用串行總線(xiàn)），它是在1994年底由康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯(lián)合制訂的，USB接口經(jīng)歷了六年的發(fā)展，現(xiàn)在USB已經(jīng)發(fā)展到了2.0版本。USB2.0協(xié)議支持現(xiàn)存的所有USB設(shè)備，既可以把USB1.1設(shè)備插入U(xiǎn)SB1.1的PC機(jī)接口，并且在電氣上兼容USB1.1的連接線(xiàn)。1、USB總線(xiàn)特點(diǎn)
(1)數(shù)據(jù)傳輸速率高
(2)數(shù)據(jù)傳輸可靠
(3)同時(shí)掛接多個(gè)USB設(shè)備
(4)USB接口能為設(shè)備供電
(5)支持熱插拔。
USB還具有一些新的特性，如：實(shí)時(shí)性（可以實(shí)現(xiàn)和一個(gè)設(shè)備之間有效的實(shí)時(shí)通信）、動(dòng)態(tài)性（可以實(shí)現(xiàn)接口間的動(dòng)態(tài)切換）、聯(lián)合性（不同的而又有相近的特性的接口可以聯(lián)合起來(lái)）、多能性（各個(gè)不同的接口可以使用不同的供電模式）。
2、USB接口的結(jié)構(gòu)與典型應(yīng)用
USB接口引腳定義如圖4所示。USB接口數(shù)據(jù)傳輸距離不大于5米。其典型應(yīng)用如下圖5所示。
USB總線(xiàn)上數(shù)據(jù)傳輸方式有控制傳輸、同步傳輸、中斷傳輸、塊數(shù)據(jù)傳輸。在圖5所示系統(tǒng)中，USBHOST根據(jù)外部USB設(shè)備速度及使用特點(diǎn)采取不同的數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn)。如通過(guò)控制傳輸更改鍵盤(pán)、鼠標(biāo)屬性，通過(guò)中斷傳輸要求鍵盤(pán)、鼠標(biāo)輸入數(shù)據(jù)；通過(guò)控制傳輸改變顯示器屬性，通過(guò)塊數(shù)據(jù)傳輸將要顯示的數(shù)據(jù)送給顯示器。
3、器件選用：
USB2.0器件：Cypress公司FX2系列；
高速ADC：TI、LT、AD公司的高速（40MSPS～80MSPS）8位ADC系列；
高精度ADC：TI、LT、AD公司的中高速（2MSPS～40MSPS）12/14位ADC系列；
高速DAC：AD、LT公司的高速（40MSPS～80MSPS）8位DAC系列；
高精度DAC：AD、LT公司的中
高速（20MSPS～80MSPS）12/14位DAC系列；
4、EX-USBFX2的主要特點(diǎn)
EZ-USBFX2芯片包括1個(gè)8051處理器、1個(gè)串行接口引擎（SIE）、1個(gè)USB收發(fā)器、8.5KB片上RAM、4KBFIFO存儲(chǔ)器以及1個(gè)通用可編程接口（GPIF），如圖2所示。FX2是一個(gè)全面集成的解決方案，它占用更少的電路板空間，并縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。
EZ-USBFX2擁有1個(gè)獨(dú)特的架構(gòu)，其中包括1個(gè)智能串行接口引擎（SIE）。它執(zhí)行所有基本的USB功能，將嵌入式MCU解放出來(lái)以用于實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用的功能，并保證其持續(xù)的高性能的傳輸速率。FX2還包括2個(gè)通用可編程接口（GPIF），允許它“無(wú)膠粘接”，即可與任何ASIC或DSP進(jìn)行連接，并且它還支持所有通用總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，包括ATA、UTOPIA、EPP和PCMCIA。EZ-USBFX2完全適用于USB2.0，并向下兼容USB1.1。
FX2有3種封裝形式：56腳SOPP、100腳的TQFF（薄形四方扁平封裝）、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，以針對(duì)不同的應(yīng)用要求。
5、本系統(tǒng)的功能：
1、有PGA（可編程增益放大器），ADC采用20MSP～40MSPS中高速8位ADC，DAC采用20MSPS～40MSPS中高速8位DAC。
2、SRAM采用128K×8高速SRAM。
3、3、具備16通道數(shù)字輸入和16通道數(shù)字輸出，也可以配置為32通道數(shù)字輸出或32通道數(shù)字輸入。
4、編寫(xiě)了USB2.0器件的介紹文檔，讓用戶(hù)熟悉Cypress公司USB器件各種特性。
5、根據(jù)USB2.0器件各種內(nèi)部特性，編寫(xiě)了相應(yīng)的固件代碼和上層測(cè)試程序。
6、編寫(xiě)了USB2.0內(nèi)部傳輸速度測(cè)試程序，以多媒體圖象顯示程序?yàn)槔▽D象下載到FX2中，讀回主機(jī)顯示，計(jì)算每秒顯示幀數(shù)）。
7、將USB2.0的SlaveFIFO引出，用戶(hù)可以將SlaveFIFO通道連接到用戶(hù)板上試驗(yàn)。
8、配套模擬數(shù)據(jù)采集顯示軟件，可以作為功能較為完全的數(shù)字存儲(chǔ)示波器使用。
6、綜述：
USB2.0開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)較為通用的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，可以作為高性能
的便攜式（主要針對(duì)移動(dòng)系統(tǒng)）數(shù)據(jù)采集卡，也可以作為高性能ADC、DAC器件的評(píng)估板，同時(shí)可以作為一個(gè)高性能的便攜虛擬儀器使用，由于采用USB2.0接口，能夠克服以往使用并口或USB1.1接口便攜虛擬儀器實(shí)時(shí)性不夠的弱點(diǎn)。
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