USB接口内部结构2016-12-16

　　USB接口内部结构

　　USB接口电路采用DIUSBD12芯片，这是一款性能价格比很高的USB器件，通常用于皋于ARM并与ARM通用接口进行通信，同时支持本地DMA传输。该器件采用模块化的方法实现一个USB接口，允许使用现存的体系结构并使固件投资减到最小。这种灵活性通过使用己有的结构和减少固件上的投资，减少了开发时间、风险和成本，是开发低成本且高效的USB外围设备解决方案的一种有效途径。

　　PDIUSBD12内置的串行接口引擎SIE，实现了全部的USB协议层，完全由硬件实现而不需要固件的参与。该模块的功能包括：同步模式的识别、并行／串行转换、位填充／解除填充、CRC校验／产生、PID校验／产生、地址识别和握手评估／产生。

　　PDIUSBD12的内部结构如图所示。

　　

　　图 PDIUSBD12的内部结构框图

　　其中：

　　模拟收发器：集成的收发器接口可通过终端电阻直接与USB相连。

　　电压调整器：片内集成了一个3.3V的调整器用于模拟收发器的供电。

　　PLL：片上集成了6MHZ到48MHZ时钟乘法，允许使用低成本的6MHZ晶振，电磁干扰也由于使用低频晶振而降低。

　　位时钟恢复：位时钟恢复电路采用4倍过采样原理，从输入的USB数据流中恢复时钟，能跟踪USB规定范围内的抖动和频漂。

　　Soft－Connect：高速设备与USB的连接是通过1.5kΩ上拉电阻将D＋实现的。1.5kQ上拉电阻集成在USB芯片内，默认状态下不与Voc相连。连接的建立通过ARM发送命令来实现，这就允许ARM在决定与USB建立连接之前完成初始化时序。

　　USB总线连接可以重新初始化而不需要拔出电缆。

　　Good－Link：提供良好的USB连接指示。在枚举中，LED指示灯根据通信的状况间歇闪烁。当USB成功地枚举和配置后，LED指示灯将一直点亮。在USB的数据传输过程中，LED将闪烁；在挂起期间，LED熄灭。这种特性为USB器件、集线器和USB通信状态提供了用户友好的指示。作为一个诊断工具，它对隔离故障的设备很有用，降低了现场支持和热线的成本。

　　存储空间管理单元（MMU）和集成RAM：在以12Mb／s的速率传输并与ARM相连时，MMU和集成RAM作为USB之间速度差异的缓冲区。这∷就允许ARM以它自己的速率对USB信息包进行读写。

　　并行和DMA接口：对ARM处理器而言，PDIUSBD12看起来就像一个带8位数据总线和一个地址位（占用2个位置）的存储器件。它支持独立的和分时复用的地址和数据总线，还支持主端点与本地共享RAM之间直接读取的DMA传输，以及单周期和突发模式的DMA传输。

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