基于USB接口的实时双向数据流传输.pdfVIP

维普资讯 第31卷 第2O期 计 算 机 工 程 2005年 1O月 VoL31 2D ComputerEngineering October2005 ·开发研究与设计技术 · 文章编号：1000-_-3428(2005)20___o223—_03 文献标识码：A 中田分类号lTP334 基于USB接 口的实时双向数据流传输 杨鸿珍，徐元欣，王 匡 (浙江大学信息系统与电子工程系，杭州 310027) 摘 要：利用USB (通用串行总线)技术设计了一个实时双向的数据传输通道。介绍了该设计的原理，并选择了具体的元器件型号，给出 了该通道的硬件结构图。并进一步给出了USB固件程序、驱动程序以及上层应用程序的设计方法。 关翻 ：USB；FPGA；固件程序；驱动程序；异步调用 Rea1．timeBidirectionalDataTransmissionBasedonUSB Interface YANGHongzhen，XUYuanxin，WANG Kuang (DepartmentofInformationSystemElectronicEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027) [Abstract]Thearticledesignsareal—timebidirectionaltransmissionchanne1．Anditintroducesthetheoryofthedesign，selectsspecificchip introduceshtehardwareofthechanne1．andbringsforwardthemethodofdesigningUSB fimr ware．driver．na dapplication． [Keywords]USB；FPGA；Fimrwrae；Driver；Asynchronouscall 随着通信技术和电子技术的不断发展和商业化程度的 计传输通道时，毫不犹豫地选择了USB技术。由于 USB是 提高，人们对计算机和外设之间数据传输的要求也越来越高， 串行传输方式，因此可以利用软件做成收发独立的两个通道。 希望数据的传输是实时的、速率尽可能高的。利用USB接13 为了使 USB芯片到被测设备 (DUT)之间的传输从硬 设计出一个实时双向数据流传输通道，将更好地满足不同用 件上将收发分成两个独立的通道，需要在这两者之间加上一 户的需求。USB的广泛应用和其外围芯片的价廉物美，也使 个单通道／双通道的转换区。又由于考虑到在 USB端的数据 得本设计成本低廉，使用方便，所以将具有广阔的市场前景。 传送速度和被测设备的传送速度会有较大差异，为了提高系 1总体设计思想 统运行速度和防止数据丢失，需要这个转换区有足够大的先 在传统的用外设与 PC机通信时，存在着一些缺点。如 进先出的缓存。在本设计中，该转换区选用 SDRAM+FPGA PCI总线虽然传输速率很高，支持即插即用，但插拔麻烦， 的方式。图 1就是基于 USB接13的实时双向数据流传输通道 要 占用 IRQ、DMA等 I／O资源，且扩展槽有限；RS一232串 的 行总线连接简单，但缺点是传输速度慢 ，且主机上的串行13 数 目有限。而通用串行总线是针对 PC机外设的一种新型接 13技术，具有很多优越性 ：即插即用，可热插拔，具有 自动 配置能力，用户只要简单地将外设插入到PC以外的总线中， 圈1系统框圈 Pc就能 自动识别和配置 USB设备。而且带宽更大，增加外 2硬件设计 设时无须在PC内添加接13卡，多个USB集线器可相互传送 2．1USB芯片的选择 数据，使PC可以用全新的