USB接口研究與硬件電路的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)課件免費(fèi)下載

　　USB作為一種新型的接口技術(shù)，以其簡(jiǎn)單易用、速度快等特點(diǎn)而備受青睞。

　　本文簡(jiǎn)要介紹USB 接口的特點(diǎn)、硬件結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流傳送以及外設(shè)控制器的實(shí)現(xiàn)方式。并詳細(xì)說明利用51單片機(jī)結(jié)合PHILIPS公司的PDIUSBD12帶并行總線的USB接口器件，設(shè)計(jì)帶DMA工作模式的可供視頻信號(hào)傳輸?shù)亩喙δ躑SB接口電路的過程。

　　USB簡(jiǎn)介

　　USB的英文全稱為Universal Serial Bus，中文含義是通用串行總線，它是一種快速的，雙向的，同步傳輸?shù)牧畠r(jià)的并可以進(jìn)行熱拔插的串行接口。

　　USB接口使用方便，它可以連接多個(gè)不同的設(shè)備，而過去的串口和并口只能接一個(gè)設(shè)備。速度快是USB技術(shù)的突出特點(diǎn)之一。全速USB接口的最高傳輸率可達(dá)12Mb/s，比串口快了整整100倍，而執(zhí)行USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的高速USB接口速率更是達(dá)到了480Mb/s.這使得高分辨率、真彩色的大容量圖象的實(shí)時(shí)傳送成為可能。普通的使用串口、并口的設(shè)備都需要單獨(dú)的供電系統(tǒng)，而USB設(shè)備則不需要。

　　正是由于USB的這些特點(diǎn)，使其獲得了廣泛的應(yīng)用。到目前為止，USB已經(jīng)在PC機(jī)的多種外設(shè)上得到應(yīng)用，包括掃描儀，數(shù)碼相機(jī)，數(shù)碼攝像機(jī)、音頻系統(tǒng)、顯示器、輸入設(shè)備等。對(duì)于廣大的工程設(shè)計(jì)人員來說，USB是設(shè)計(jì)外設(shè)接口時(shí)理想的總線。

　　設(shè)計(jì)內(nèi)容

　　對(duì)于USB接口芯片，通常分為普通和DMA（直接存儲(chǔ)器存?。﹥煞N工作模式。相對(duì)于普通模式，DMA數(shù)據(jù)傳輸模式傳輸速率更快，更適合于視頻數(shù)字信號(hào)等高速、實(shí)時(shí)信號(hào)的傳送。

　　但遺憾的是，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上提供的各種USB接口電路板大部分僅工作在普通模式，缺少對(duì)DMA工作模式的支持，不能直接用于象CCD數(shù)字?jǐn)z像機(jī)USB接口這樣的需要工作在DMA模式下的設(shè)計(jì)開發(fā)。

　　為了解決這個(gè)問題，我們對(duì)USB的原理進(jìn)行了研究，嘗試著利用51單片機(jī)結(jié)合PHILIPS公司的PDIUSBD12帶并行總線的USB接口器件，設(shè)計(jì)帶DMA工作模式的可供視頻信號(hào)傳輸?shù)亩喙δ躑SB接口電路，現(xiàn)已設(shè)計(jì)出了完整的硬件電路。

　　USB的主要優(yōu)點(diǎn)：

　　使用方便。連接外設(shè)不必再打開機(jī)箱；允許外設(shè)熱插拔，而不必關(guān)閉主機(jī)電源

　　速度快。USB支持三種設(shè)備傳輸速率：1.5 Mb/s（低速設(shè)備）、12 Mb/s（中速設(shè)備）和480 Mb/s（高速設(shè)備）。

　　獨(dú)立供電。USB接口提供了內(nèi)置電源。

　　連接靈活。一個(gè)USB口理論上可以連接127個(gè)USB設(shè)備。連接的方式也十分靈活，既可以使用 串行連接，也可以使用集線器Hub，把多個(gè)設(shè)備連接在一起，再同PC機(jī)的USB口相接。

　　成本低。為了把外設(shè)連接到PC上，USB提供了一種低成本的解決方案。