第9章通讯总线.ppt

第9章 数据通信及其标准总线 串行通讯总线 PCI PXI PTR2000无线数据传输 9.1 串行总线数据通讯 9.1.1、RS-232C总线标准及应用 电平转换芯片介绍 (1)驱动器的输出电平 逻辑0：+5V～+15V； 逻辑1：-5V~ -15V (2)接收器的输入检测电平 逻辑0：＞+3V ； 逻辑1：＜-3V RS-232C使用的是负逻辑。 RS-232C、RS-422A、RS485性能比较 9.2、USB通用串行总线及应用“Universal Serial Bus” USB概述 USB相关基本概念 USB应用实例 USB系统的开发 一、USB概述 USB的产生 USB的特点 USB的机械特性 USB的发展历史 USB的产生 USB应运而生！ 快速 双向 同步 廉价 支持热插拔 USB的特点 USB的特点 USB的机械特性 USB的发展历史 1994年11月11日，USB0.7版本问世； 1996年1月15日，USB1.0版发布；但Windows95的OSR2.1版本公布后，才首次在PC机上使用，外设少； 1998年6月Windows98和同年9月USB1.1版发布后，流行； 2000年4月27日，USB2.0版发布，USB红遍全球！ 二、USB相关基本概念 对USB的总体认识 USB拓扑体系 设备架构 硬件和软件元素 术语及基本概念 USB Topology 设备构架 硬件和软件元素 PID和令牌 PID：正在传送数据包的类型 令牌包定义了在USB上进行广播事务处理的类型。所有的事务处理都是从一个令牌包开始的。 SOF：每毫秒发生一次，代表一个帧的开始。 SETUP：只针对控制传输，它是数据包中的前8个字节，用来把一个请求从系统发往目标USB设备。 一个USB传输 主机是控制器 USB设备之间是同级 成本考虑 从主机接收数据：OUT令牌 向主机发送数据：IN令牌 端点 控制端点0：USB设备必须有的，双向的，引导枚举。 块端点 中断端点 同步端点 传输类型 块（bluk）传输 中断传输 同步传输 控制传输 枚举 （1）主机向地址0发送Get_Descriptor/Device的请求（设备第一次连接时必须响应地址0） （2）设备通过向主机发送ID数据，告诉主机它是“谁”，以响应该请求 （3）主机向设备发出Set_Address的请求，为设备提供一个唯一的地址，以区别其它连接到总线上的设备。 （4）主机向设备发出多个Get_Descriptor的请求，以获取更多的设备信息。 据此，主机可以了解到该设备的其它信息，例如该设备的端点数目、电源要求、所需总线带宽，及下载何种驱动程序等。 重枚举 当代码下载到控制器后，控制器开始执行设备程序，设备需要再次枚举，第二次枚举称为重枚举（ReNumeration） 重枚举是在电气上模拟一次物理断开和重连接来完成的。 选择芯片 （1）USB芯片的传输速率： （2）USB芯片的传输类型： （3）USB芯片的硬件资源： （4）USB芯片的功耗： （5）USB芯片的开发工具包 （6）USB芯片的价格 （7）USB芯片的其它因素：封装、货源、生命周期。 （8）自我因素：硬件结构、编程语言 四、USB系统的开发 定位开发类型 选择芯片 开发环境 设计调试 USB设备开发总结 开发环境 硬件环境： （1）支持USB功能的PC机：USB2.0高速端口 （2）全速/高速USB电缆：屏蔽双绞线 （3）辅助硬件调试工具：示波器、逻辑分析仪等 开发环境 软件环境： （1）操作系统：对USB2.0最好2000或XP （2）创建USB芯片固件所需的工具软件：Keil C （3）创建USB设备驱动程序所需的工具软件： Visual C++ 微软DDK（Driver Development Kit） （4）创建界面应用程序所需的工具软件： Visual C++，C＃，Labview等 （5）辅助软件调试工具 设计调试 硬件 USB外围电路 其它电路 系统框图 USB外围电路 USB2.0控制器与FIFO、CPLD、可编程放大器接口电路设计 ADS8364,CPLD,FIFO接口电路设计 设计调试 软件 编写芯片固件 USB设备驱动程序 界面应用程序 程序框架 框架函数结构 1.任务调度 2.设备请求函数 3.USB中断处理函数 任务调度： void TD_Init ( void ); 重枚举与任务调度启动之前调用，初始化用户的全局变量； void TD_Poll ( void ); 用户