发布时间 : 星期六 文章基于单片机MSP430F449的USB接口数据传输系统设计更新完毕开始阅读
PDIUSBD12挂起时的低功耗以及 LazyClock 输出符合 ACPI 、 OnNOW 和 USB 电源管理设备的要求。低功耗工作允许实现总线供电的外围设备。
PDIUSBD12还集成了像 SoftConnect 、 GoodLink 、可编程时钟输出、低频 晶振和终端电阻等特性。 所有这些特性都能在系统实现时节省成本, 同时在外 围设备上很容易实现更高级的 USB功能。
PDIUSBD12的内部结构框图如图 2.3所示。 9
图 2.3 PDIUSBD12的内部结构框图
① 模拟收发器。集成的收发器直接通过终端电阻与 USB 电缆接口。 ② 电压校准器。片上集成的 1个 3.3 V电压校准器为模拟收发器供电,也提 供连接到外部 1.5 kΩ上拉电阻的输出电压。
③ PLL。片上集成 1个 6~48 MHz的倍频 PLL (锁相环 ,允许使用 6 MHz的晶 振, EMI 也由于使用低频晶振而减小。 PLL 的工作不需要外部器件。
④ 位时钟恢复。 位时钟恢复电路用 4倍过采样原理从输入的 USB 数据流中恢 复时钟,能跟踪 USB 规范中指出的信号抖动和频率漂移。
⑤ PHILIPS串行接口引擎 SIE 。 PHILIPS 的 SIE 完全实现 USB 协议层。考虑到 速度,它是全硬件的,不需要固件(微程序介入。这个模块的功能包括:同 步模式识别、并 /串转换、位填充 /不填充、 CRC 校验、 PID 确认、地址识别以 及握手鉴定。
⑥ SoftConnect。高速设备与 USB 的连接是靠把 D +通过 1个 1.5 kΩ的上拉 电阻接到高电平来建立的。 在 PDIUSBD12中, 这个上拉电阻是集成在芯片内的,
缺省是没有连接到 V DD
,这个连接是靠外部 MCU发一个命令来建立的。这使得 系统微处理器可以在决定建立 USB连接之前完成初始化。重新初始化 USB 总 线连接也可以不用拔掉电缆来完成。
⑦ GoodLink。 GoodLink 是靠一个引脚接发光二极管实现的。 在 USB设备枚举 时 LED 指示灯将立即闪亮;当 PDIUSBD12被成功枚举并配置时, LED指示灯 将会始终亮;经过 PDIUSBD12的 USB 数据传输过程中, LED将一闪一闪,传 输成功后 LED 熄灭;在挂起期间, LED 熄灭。这种特性可以使我们知道 PDIUSBD12的状态,方便电路调试。
⑧ 存储器管理单元 MMU 和集成 RAM 。 MMU 和集成 RAM 能缓冲 USB (工作在 12Mb/s 数据传输和微控制器之间并行接口之间的速度差异, 这允许微控制器 以自己的速度读写 USB 包。
⑨ 并行和 DMA 接口。并行接口容易使用、速度快并且能直接与主微控制器接 口。对于微控制器, PDIUSBD12可以看成是一个有 8位数据总线和 1位地址线 的存储设备。 PDIUSBD12支持多路复用和非多路复用的地址和数据总线。在 主端点(端点 2和局部共享存储器之间也可使用 DMA (直接存储器存取传 输。它支持单周期模式和块传送模式 两种 DMA 传输。
2.3 单片机外围电路 2.3.1 晶振电路
单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,引脚 XT2IN 和 XT2OUT 分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片 外晶体或陶瓷谐振器一起构成一个自激振荡器。
本设计系统中的晶振电路如图 2.4所示 :
图 2.4 本设计系统中的晶振电路 2.3.2 复位电路设计
无论用户使用哪种类型的单片机, 总要涉及到单片机复位电路的设计。 而 单片机复位电路设计的好坏, 直接影响到整个系统工作的可靠性。 许多用户在 设计完单
片机系统, 并在实验室调试成功后, 在现场却出现了“死机”、 “程 序走飞” 等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。
目前为止,单片机复位电路主要有四种类型:(1微分型复位电路; (2 积分型复位电路; (3比较器型复位电路; (4看门狗型复位电路。
1 微分型复位电路
微分型复位电路的等效电路如图 2.5所示。
图 2.5微分型复位电路 2 积分型复位电路
积分型复位电路常常在二次电源开关相对较短的时间间隔情况下出现异 常。 这主要是由于放电回路与充电回路相同, 导致放电时间常数较大, 从而导 致 UC 电压下降过度。如图 2.6所示
图 2.6 积分型复位电路