基于ARM微处理器的USB主机系统的研究与设计.pdf

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２００６年第１２期福建电脑１４７

基于ＡＲＭ微处理器的ＵＳＢ主机系统的研究与设计

李虹波．于海洋

（东ｊＥ电力大学信息工程学院吉林吉林１３２０１２）

【摘要】：本文介绍了以ＡＲＭ为微处理嚣的嵌入式系统ｑ－的ＵＳＢ主机扩展方案，在搭建硬件平台的基础上，对系统的

软件实现方案给出说明，并对主机控制芯片通信与文件操作进行了讨论。

【关键词】：ＡＲＭＵＳＢ主机￣ｃＬｉｎｕｘ

１．引言电路原理图如图２所示

通用串行总线ｆＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａＢｕｌｓ．即ＵＳＢ）是一种目前广

泛应用的计算机外围串行通信标准．但是．无论是采用ＵＳＢ１．１

还是采用支持高速数据传输的ＵＳＢ２．０所设计的ＵＳＢ系统．都

需要以计算机为主机控制数据的传输．而两个设备之问则无法

直接进行ＵＳＢ传输．因此ＵＳＢ主机的嵌入式应用成了ＵＳＢ领

域的新的技术生长点。同时，ＡＲＭｆＡｄｖａｎｃｅｄＲＩＳＣＭａｃｈｉｎｅ）作为

种低功耗、高性能的３２位嵌入式微处理器．现在已经被广泛

一

应用在各个领域中．但现在很多以ＡＲＭ为内核的嵌入式设备都

只具有ＵＳＢ外设的功能为了在嵌入式设备中使用ＵＳＢ主机的

功能．必须给ＡＲＭ系统外扩一片ＵＳＢ主机控制器芯片。外部扩

展ＵＳＢ控制芯片的方式使选择微处理器的空问更加广阔．所以图２接口电路原理图

在嵌入式系统中加入ＵＳＢ主机功能模块成为急需解决的口『Ｊ题。ＳＬＳ１１ＨＳ采用了数据线和地址线复川的方式．当Ａ０为低

本文就这个问题提出了一个可行性方案．并详细讨论了ＵＳＢ主且处于写状态时．ＡＲＭ向ＳＬ８ｌ１ＨＳ的片内地址指针寄存器写入

机的软硬件设计过程地址值．当ＡＯ变为高时．则可对写入的地址中的数据进行读写。

系统的主要功能是在以ＡＲＭ为核心的嵌入式系统中实现ＡＯ与ＡＲＭ的ＡＤＤＲ２相连．因此对ＳＬ８１１ＨＳ写地址时应将

ＵＳＢ的主机控制能力．以便在没有计算机介入的情况下对ＵＳＢＡＲＭ的地址总线低位置为ＯｘＯ．而读写数据时应将其置为Ｏｘ４

设备进行直接的控制及读写操作ＵＳＢ系统的通信是由ＵＳＢ主ｎＣＳ和．ＡＲＭ的ｎＥＣＳ０相连．即把ＳＬ８１１ＨＳ分配到ＡＲＭ的外部

机来控制的．主机和设备是主从的关系．设备听从主机的命令行Ｉ／Ｏ口０从图中可看出．ＳＬ８ⅡＨＳＴ与片机、ＤＳＰ的接口电路设

事所以在嵌入式系统中要想使用ＵＳＢ设备就要使系统具有计与一般接口电路设计没有太大区别其中ＳＬ８１１ＨＳＴ的ＤＯ—Ｄ７

ＵＳＢ主机功能。ＵＳＢ主机不单纯指的是硬件，而是整个系统的软州ｆ直接挂接在微处理器的数据总线上．通过微处理器给出地

件和硬件的集合ＵＳＢ主机的设计包括硬件和软件设计两个部址译码连接在ＳＬ８１１ＨｓＴ的ｎＣＳ引脚．１ｌＲＤ与ｎＷＲ引脚与微处

分。选择合适的硬件平台可以简化软件工作量。理器的读写信号相联就可以完成对ＳＬ８１１ＨＳＴ的操作了

２．系统硬件设计３．系统软件设计

如图１所示．系统主要由ＡＲＭ７微处理器、ＦＬＡＳＨ、ＵＳＢ主机为ＵＳＢ系统提供的功能主婴有：检测ＵＳＢ外设

ＳＤＲＡＭ、ＵＳＢ主机控制芯片和串口组成。ＡＲＭ处理器选用的是的接人和移出、管理主机和外设之间进行的ＵＳＢ标准流量控

ｉ星公司的￥３Ｃ４５１０Ｂ．这是一款基于ＡＲＭ内核的微处理器，具制、枚举外设、管理主机和外设之问的数据流、搜集系统状态和

有低功耗、高性能的