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SY2100 EZ-USB開發使用(yòng) (0) (1) (2) (3) (4) (5)

随著(zhe)計算(suàn)機（PC）的(de)廣泛應用(yòng)，它的(de)外部設備也(yě)越來(lái)越多(duō)，例如常見的(de)打印機、掃描儀、遊戲機、甚至攝錄機、數碼相機以及控制領域各式各樣的(de)外接設備，這(zhè)些設備都需要一個(gè)端口與PC相連接，過去常用(yòng)的(de)方法是通(tōng)過串口或并口與其連接，外圍設備多(duō)了(le)，每個(gè)外設都需要一個(gè)I/O口，這(zhè)樣一來(lái)，I/O口就越來(lái)越不夠用(yòng)了(le)。目前的(de)PCI/O模式中，外設通(tōng)常都被映射爲CPU的(de)I/O地址，同時(shí)被分(fēn)配一個(gè)中斷請求（IRQ）。在有些情況也(yě)可(kě)能是一個(gè)DMA通(tōng)道。系統就将這(zhè)些資源分(fēn)配給指定的(de)外部設設備。現在這(zhè)種地址分(fēn)配形式已經成爲一種标準，應用(yòng)系統開發者必須根據指定的(de)設備進行訪問。

一直沿用(yòng)的(de)這(zhè)種模式，有其許多(duō)不完善的(de)地方，對(duì)于不同的(de)I/O端口，外設開發者在設計階段就必須指定一個(gè)或幾個(gè)地址給外設使用(yòng)，這(zhè)給開發者帶來(lái)很多(duō)不便，系統運行時(shí)也(yě)會浪費很多(duō)資源，而且外設多(duō)的(de)時(shí)候，有可(kě)能會造成IRQ沖突。特别是工業數據采集系統，一般均使用(yòng)數據采集卡來(lái)完成，一個(gè)采集卡都要占用(yòng)一個(gè)PC的(de)插槽，如果采集的(de)系統比較複雜(zá)，采集點多(duō)了(le)就會出現PC插槽不夠的(de)問題，用(yòng)戶有可(kě)能還(hái)需自行設置IRQ，使用(yòng)戶感到很多(duō)不便。

近年來(lái)發展起來(lái)的(de)USB（通(tōng)用(yòng)串行總線）就可(kě)以較好的(de)解決這(zhè)個(gè)問題，它不僅可(kě)以解決了(le)I/O口不夠的(de)問題，而且這(zhè)種模式建立了(le)一種新型的(de)PC和(hé)外設的(de)訪問形式，這(zhè)種方法有效地減少系統資源的(de)浪費，也(yě)提供了(le)更好的(de)PC與外設的(de)交互訪問形式，而且爲終端用(yòng)戶提供更多(duō)數量的(de)連接端口，簡化(huà)了(le)外設與PC的(de)連接和(hé)配置。

USB接口具有以下(xià)特點：

[1].爲外設連接到PC上提供了(le)一種簡單易行低成本的(de)解決方案。
[2].可(kě)以熱(rè)拔插，設備接到PC上，系統自動檢測USB設備，并自行配置應用(yòng)軟件并立即生效，無需用(yòng)戶幹預。
[3].USB提供了(le)簡單易行的(de)連接器，它可(kě)以連接任何一個(gè)USB設備。設備數量多(duō)了(le)還(hái)可(kě)以采用(yòng)集線器擴展，一個(gè)USB總線可(kě)以支持127個(gè)USB設備的(de)連接。
[4].USB支持高(gāo)速（12Mb/s）和(hé)低速（1.5Mb/s）兩種傳輸速率。
[5].外設可(kě)以直接由USB接口提供電源。并具有電源保護功能，如果3ms内沒有總線活動的(de)話(huà)，USB将自動挂起總線狀态。
[6].需要系統資源（如内存、I/O地址空間和(hé)中斷請求線路）。
[7].USB數據傳輸包括錯誤檢測功能，可(kě)以準确無誤地傳輸數據。
[8].支持塊傳輸、控制傳輸、中斷傳輸和(hé)同步傳輸。

Cypress公司USB接口單片機簡述：

由Cypress公司推出的(de)帶智能USB控制内核的(de)51系列單片機EZ-USB 2100系列芯片，在芯片上集成了(le)USB和(hé)C51内核兩個(gè)模塊，這(zhè)兩個(gè)模塊可(kě)以協助USB開發者完成USB協議(yì)中規定的(de)大(dà)部分(fēn)通(tōng)信工作，是USB設備研制的(de)較好的(de)器件，EZ-USB強大(dà)的(de)串行接口引擎，增強8051内核，優越的(de)軟件支持，大(dà)大(dà)降低了(le)USB開發難度。

EZ-USB将USB接口控制内核與單片機集成到一塊芯片上，USB收發模塊與USB總線接口相連，串行接口引擎負責串行信号的(de)編譯碼和(hé)錯誤檢測、USB系列控制信号操作，由USB收發模塊進行數據字節傳輸，功能強大(dà)的(de)USB内核自動完成USB協議(yì)的(de)轉換，大(dà)大(dà)簡化(huà)了(le)8051代碼。

增強的(de)微處理(lǐ)器内核在标準的(de)8051基礎上增加了(le)許多(duō)新特性，縮短了(le)執行時(shí)間，它利用(yòng)内部RAM和(hé)程序，使EZ-USB具有軟配置特性，USB主機由總線将8051的(de)程序代碼和(hé)描述符表裝入RAM中，EZ-USB芯片用(yòng)已下(xià)載程序中定義的(de)外設特性進行重連接，使其成爲新的(de)USB設備。

熟悉USB設備開發的(de)人(rén)員(yuán)知道，研制期間需要花費大(dà)量的(de)時(shí)間去熟悉USB協議(yì)，使得(de)USB好用(yòng)但開發難度很大(dà)，這(zhè)給一般的(de)開發者設置了(le)一道門檻。而EZ-USB芯片給開發研制提供了(le)一條便利的(de)途徑，如果熟悉C語言的(de)微處理(lǐ)器開發者使用(yòng)EZ-USB研制USB設備，隻需少量時(shí)間熟悉EZ-USB的(de)特性，即可(kě)輕易開發出性能優越的(de)USB設備。

EZ-USB 2100系列芯片的(de)特點：

[1].改進增強的(de)8051内核，時(shí)鐘(zhōng)爲24MHz，性能可(kě)達到标準8051的(de)5-10倍，指令系統與8051完全兼容。空閑（wasted）的(de)總線周期被消去，一個(gè)總線周期僅含4個(gè)時(shí)鐘(zhōng)周期，而标準的(de)8051則爲12個(gè)時(shí)鐘(zhōng)周期。
[2].USB内核爲USB設備開發者完成協議(yì)中大(dà)部分(fēn)的(de)通(tōng)信工作，使開發者不需要深入了(le)解USB的(de)低級協議(yì)即可(kě)順利開發出所需要的(de)USB設備。
[3].芯片集成了(le)USB外設接口的(de)硬件，包括非易失存儲器（EPROM、EEPROM、FLASH、ROM）、微處理(lǐ)器、RAM、SIE（串口接口引擎）、DMA等全部功能模塊。
[4].外設沒有通(tōng)過USB接口連接到PC機之前，外設的(de)固件存儲在PC機上。如果外設一旦連接到PC機上，PC機就會查詢外設的(de)屬性，讀取外設的(de)設備描述符，然後将該外設的(de)固件下(xià)載到EZ-USB的(de)RAM中并執行，也(yě)即再枚舉過程。
[5].易用(yòng)友好的(de)開發工具，固件可(kě)獨立于驅動程序被測試，驅動程序和(hé)固件開發可(kě)獨立進行，方便開發者工作，加塊開發速度。
[6].快(kuài)速外部數據塊傳輸，指針自動增量和(hé)快(kuài)速傳輸模式。
[7].自動向量中斷。
[8].Control傳輸的(de)Setup和(hé)Data部分(fēn)有各自的(de)緩沖區(qū)。
[9].除了(le)以上的(de)需要特性外，改進的(de)8051内核還(hái)有如下(xià)優點：第2個(gè)數據指針可(kě)用(yòng)于存儲器塊之間的(de)傳輸。第2個(gè)UART。第3個(gè)16位定時(shí)/計數器。與非多(duō)路複用(yòng)16位地址總線的(de)高(gāo)速存儲器直接接口。增加了(le)8個(gè)中斷源（INT2-INT6、PFI、T2及UART1）。256字節的(de)内部RAM，8kB的(de)程序/數據複用(yòng)SRAM。可(kě)變的(de)MOVX執行時(shí)間，可(kě)适應高(gāo)低速RAM的(de)訪問。3.3V的(de)工作電壓。

選擇何種芯片來(lái)開發USB外圍設備控制系統，一般要考慮外設任務的(de)需求，編程的(de)難易程度，芯片的(de)性價比等幾個(gè)因素。EZ-USB可(kě)較好地解決了(le)以上問題，兼顧以上幾個(gè)因素，使得(de)USB外設的(de)研制開發變得(de)簡單和(hé)廉價，大(dà)大(dà)提高(gāo)開發效率，縮短産品的(de)開發周期，是USB設備研制者比較理(lǐ)想的(de)器件。

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