基于DSP的USB設(shè)備固件程序開發(fā)方案

　1．引言
　　通用串行總線（USB）是一種高傳輸速率的串行接口總線，由于它具有即插即用、易于擴展、傳輸速率高、連接簡單、使用方便的特點，被廣泛的應(yīng)用于各種計算機外設(shè)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)字設(shè)備以及工業(yè)控制等領(lǐng)域中。選取合適的USB控制芯片是USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，目前常采用USB控制芯片有兩類，一類是不帶MCU的控制芯片，如PDIUSBD12；而另一類是帶MCU的，如EZ—USB系列等。這兩類專用的控制芯片都需要通過芯片所提供的接口來與系統(tǒng)處理器進行通信，而本文介紹的USB接口方案沒有采用專用的USB控制芯片，而是采用DSP芯片TMS320VC5509A內(nèi)部集成的USB模塊來完成USB通信，使系統(tǒng)硬件設(shè)計和調(diào)試難度都大大降低，同時也提高了系統(tǒng)的集成度和穩(wěn)定性。
　　2．USB接口設(shè)計
　　2．1 TMS320VC5509A簡介
　　TMS320VC5509A是TI推出的高性能、低功耗的定點DSP處理器，CPU頻率最高可以運行在200MHz（內(nèi)核電壓工作在1.6v），每個時鐘周期可執(zhí)行一到兩條指令，有兩個算術(shù)邏輯單元（ALU），兩個硬件乘法器，是一款具有較高性價比、高集成度、低功耗的DSP芯片，適用于便攜式設(shè)備中。TMS320VC5509A集成了128K 16Bits RAM、32K 16Bits的ROM，且?guī)в蠩MIF接口， 可實現(xiàn)與多種存儲器之間的無縫連接。片內(nèi)還有豐富的外設(shè)：2個20位的定時器；3個多通道緩沖串口（McBSP）；USB全速接口（12Mbps）；I2C接口；實時時鐘等［1］。
　　2．2 TMS320VC5509A的USB模塊介紹
　　TMS320VC5509A自帶的USB模塊支持USB1.1協(xié)議全速標準，該USB模塊有兩個控制端點（僅用于控制傳輸）和14個通用端點，通用端點支持中斷、批量和同步傳輸。DSP的USB模塊由串行接口引擎（SIE）、USB緩沖管理單元（UBM）、緩沖器RAM、USB的DMA控制器和緩沖器RAM仲裁器組成。DSP存儲器與USB主機之間的數(shù)據(jù)傳輸模型如圖（1）所示：在IN事務(wù)中，CPU或USB的DMA控制器將準備發(fā)送到主機的數(shù)據(jù)放到緩沖器RAM中，等待USB緩沖管理單元將數(shù)據(jù)取出后送到串行接口引擎（SIE），由SIE負責(zé)數(shù)據(jù)的發(fā)送；在OUT事務(wù)中，SIE接收到由主機發(fā)來的數(shù)據(jù)后送到UBM，再送入到緩沖器RAM中，等待CPU或USB的DMA控制器將數(shù)據(jù)取出后送到DSP的存儲器中。
　　
　　圖（1）DSP存儲器與USB主機之間的數(shù)據(jù)傳輸