USB接口內部結構2016-12-16

　　USB接口內部結構

　　USB接口電路采用DIUSBD12芯片，這是一款性能價格比很高的USB器件，通常用于皋于ARM并與ARM通用接口進行通信，同時支持本地DMA傳輸。該器件采用模塊化的方法實現一個USB接口，允許使用現存的體系結構并使固件投資減到最小。這種靈活性通過使用己有的結構和減少固件上的投資，減少了開發時間、風險和成本，是開發低成本且高效的USB外圍設備解決方案的一種有效途徑。

　　PDIUSBD12內置的串行接口引擎SIE，實現了全部的USB協議層，完全由硬件實現而不需要固件的參與。該模塊的功能包括：同步模式的識別、并行／串行轉換、位填充／解除填充、CRC校驗／產生、PID校驗／產生、地址識別和握手評估／產生。

　　PDIUSBD12的內部結構如圖所示。

　　

　　圖 PDIUSBD12的內部結構框圖

　　其中：

　　模擬收發器：集成的收發器接口可通過終端電阻直接與USB相連。

　　電壓調整器：片內集成了一個3.3V的調整器用于模擬收發器的供電。

　　PLL：片上集成了6MHZ到48MHZ時鐘乘法，允許使用低成本的6MHZ晶振，電磁干擾也由于使用低頻晶振而降低。

　　位時鐘恢復：位時鐘恢復電路采用4倍過采樣原理，從輸入的USB數據流中恢復時鐘，能跟蹤USB規定范圍內的抖動和頻漂。

　　Soft－Connect：高速設備與USB的連接是通過1.5kΩ上拉電阻將D＋實現的。1.5kQ上拉電阻集成在USB芯片內，默認狀態下不與Voc相連。連接的建立通過ARM發送命令來實現，這就允許ARM在決定與USB建立連接之前完成初始化時序。

　　USB總線連接可以重新初始化而不需要拔出電纜。

　　Good－Link：提供良好的USB連接指示。在枚舉中，LED指示燈根據通信的狀況間歇閃爍。當USB成功地枚舉和配置后，LED指示燈將一直點亮。在USB的數據傳輸過程中，LED將閃爍；在掛起期間，LED熄滅。這種特性為USB器件、集線器和USB通信狀態提供了用戶友好的指示。作為一個診斷工具，它對隔離故障的設備很有用，降低了現場支持和熱線的成本。

　　存儲空間管理單元（MMU）和集成RAM：在以12Mb／s的速率傳輸并與ARM相連時，MMU和集成RAM作為USB之間速度差異的緩沖區。這∷就允許ARM以它自己的速率對USB信息包進行讀寫。

　　并行和DMA接口：對ARM處理器而言，PDIUSBD12看起來就像一個帶8位數據總線和一個地址位（占用2個位置）的存儲器件。它支持獨立的和分時復用的地址和數據總線，還支持主端點與本地共享RAM之間直接讀取的DMA傳輸，以及單周期和突發模式的DMA傳輸。

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