★C8051F340的USBXpress开发包USB通信设计.pdf

C8051F340 的USBXpress 开发包USB 通信设计 李腾飞（长江大学 计算机科学学院，荆州 434023 ） 传统的USB 设备驱动程序编写异常复杂，程序员往往很难入手。Silicon Laboratories 公司提供的USBXpress 开发 包大大简化了USB 通信的应用和相关驱动程序的开发，只要做好开发前的准备工作，USBXpress 开发包完全可 以实现USB 通信的所有功能。本文介绍USB 通信开发的全过程，以及在开发过程中需要注意的事项。(主要针 对设备端USB 通信进行讲解) 1 USBXpress 简介 由Silicon Laboratories 公司推出的USBXpress 开发包涵盖了主机端和设备端的所有函数功能，支持 C8051F32X、C8051F34X 和CP210X 设备的USB 通信。USBXpress 开发包中包含主机端的设备驱动、主机端设 备驱动安装程序、主机端的动态链接库(DLL)和设备端的函数库文件。 设备端的函数库文件提供了支持C805IF32X 和C8051F34X 设备USB 通信的API 函数，这些函数可以在Keil uVision3编译环境下被编译通过。编译前需要在工程中添加相关的文件，详见下文。 设备端函数库中主要的API 函数如下： USB Clock Start() -初始化USB 时钟 USB Init()-USB 接口初始化 Block Write() - 向Buffer 中写数据 Block Read() -从Buffer 中读数据 Get Interrupt Source()-获取API 函数的中断标志值 USB Int Enable() -允许API 函数中断 USB Int Disable() -不允许API 函数中断 USB Disable() -不允许USB 接口通信 USB Suspend() -延缓USB 中断 2 设备端的电路设计 (1)USB 插座引脚识别 在没备端电路设计的过程中，对USB 插座引脚必须对应连接，否则将直接影响到与主机端的通信。USB 插 座一般分为A 型插座和B 型插座，如图1所示，其引脚说明如表1所列。 (2)基于C8051F340 的USB 通信电路 基于C8051F340的USB 通信电路如图2所示。 (3)USB 通信电路说明 ①电路中的D-和D+不应连接其他负载电路，因为任何负载将影响数据线路上的电流，从而影响数据传输，直接 后果将导致主机端无法识别设备。 ②JTAG 口线中的VDD 引脚为+3 V 输入，输入电压过大将损坏器件。USB 插口引脚与C8051F340引脚应对应连 接，不要有误。 ③C8051F340的VBUS 、REGIN 和VDD 引脚的连接有多种方式(稳压器配置) ，详见表2 。 3 设备端的驱动程序设计 在Keil uVision3编译环境下，用USBXpress 工具包中的API 函数设计设备端的USB 通信，前提是在工 程中添加C8051F340 ．h 、USB_API ．h 和USBX_F34X ．LIB 文件(USBXpress 工具包提供相关文件) 。 下面介绍设备端USB 的数据传输。在进行数据传输之前，必须对USB 时钟和USB 接口初始化： (1)USB 接口初始化参数定义 ①USB_VID ，16位二进制卖主ID 号，一般用SiliconLab 的ID 号(OXl0C4) 。 ②USB_PID ，16位二进制产品ID 号，一般USBXpress 规定为OXEA61 。 ③USB_MfrStr ，BYTE 型指针，指向描述厂商的字符串，不能为空。 若定义BYTE USB MfrStr[]={} ，数组中第1个数说明数组中元素的个数(元素个数=字符串元素个数*2+2)，第 2个数说明字符串描述符的类型，0起间隔作用。以下的字符串定义同上。 ④USB_ProductStr ，BYTE 型指针，指向描述产品的字符串，不能为空。 ⑤USB_SerialStr ，BYTE 型指针，指向描述序列号的字符串，不能为空。 ⑥USB_MaxPower ，BYTE 型，说明总线最大电流，极限为500 mA 。若取值0x32，则表示最大电流为100 mA。 ⑦USB_PwAttributes ，BYTE 型，用于供电配置。如果设备自己供电第6位置“1”，若为总线供电则为“O” 。如果设 备提供弱上拉作用，第5位置“l”，位0～4必须为“O”，位7必须为“1”