一种USB2.0数据传输的实现方式
摘 要：USB (Universal Serial Bus，通用串行总线)是外围设备与计算机进行连接的新型接口，其诞生对计算机外设连接技术产生重大变革。对Philips公司的工业级USB2.0控制芯片ISP1581的性能特点作了介绍，并重点讨论了其硬件电路及固件程序的设计。此外还简要提及了其上层程序的编写。
关键词：USB2.0；ISP1581；DMA传输 中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2011）09-0040-03 0 引言??
通用串行总线USB(Universal Serial Bus)接口是近年来开始普遍应用于PC领域的新型接口；同时，USB2.0在USB1.1的基础上又有了质的提高，其理论速度可以达到480Mbps。??
目前市场上供应的USB2.0控制器主要有两种：带USB接口的单片机和纯粹的USB接口芯片。但此类芯片基本上用于商业领域，无法适用工控领域的恶劣环境；纯粹的USB接口芯片仅处理USB通信，必须有个外部微控制器/处理器
来进行协议处理和数据交换。纯粹的USB接口芯片主要特点是接口方便、可靠性强、适用范围广，尤其Philips公司提供的ISP1581芯片，能够在－40℃～＋85℃的温度范围内正常工作，十分适合工控领域数据传输的需要。?? 1 ISP1581的芯片性能特点??
ISP1581是一款性能非常出众的USB2.0控制器，它实现了USB2.0/1.1物理层以及数据协议层需要完成的任务，接口速度可达12.5M字节/s或12.5M字/s；同时还做到可以与大部分类型的微控制器/处理器相连，非常适合做很多外围设备与PC的通讯接口。其一些具体的性能特点如下：①ISP1581含有7个IN端点，7个OUT端点和2个控制端点。芯片的工作频率为12MHZ，同时内部集成了一个40×PLL时钟乘法器可产生480MHZ的内部抽样时钟；②通过Philips串行接口引擎（SIE）来完成所有USB协议层的功能，主要完成以下功能：同步方式的识别、并行/串行的转换、位填充/解除填充等。考虑到速度，它是全硬件的，不需要软硬件介入；③通过MMU和集成RAM实现了USB总线和微控制器/处理器或DMA控制器之间的速度转换。DMA控制器接收到DMA命令后，可直接把数据从内部RAM传送到外部DMA设备或从外部DMA设备传送给内部RAM；④在分离总线模式下，通过DMA模块来实现ISP581芯片与DMA数据源或数据接收端的数据传输，不需要微控制器/处理器参与，提高
传输速度。??
2 ISP1581硬件电路设计??
ISP1581与系统的微控制器接口模式有两种：通用处理器模式与分离总线模式。相对于通用处理器模式，分离总线模式采用DMA方式直接传输数据，在保证系统性能的前提下降低对微处理器的要求。故此处Atmel89C51(以下简称89C51)与ISP1581连接采用分离总线模式，即多路复用8位地址/数据总线和单独的8位/16位DMA总线。由89C51和ISP1581构成的USB2.0接口电路如图1所示。??
在硬件系统中，89C51与ISP1581的通讯采用中断方式，当ISP1581接收到主机信号后引发89C51的INT0中断，使89C51进行下一步工作。RPU引脚通过1.5kΩ电阻器上拉；RREF引脚通过12.0kΩ精密电阻器接数字地；BUS_CONF引脚的功能是选择总线模式，接地后为分离总线模式；MODE0引脚用来选择读/写功能，上拉后为8051型；MODE1引脚在分离总线模式下用于ALE/A0的功能选择，接地后选择ALE功能。ISP1581内部集成了复位电路, 将RESET引脚直接接高电平即可复位。（DMA传输引脚EOT、DIOR/W、DATAi等信号不由89C51提供，由DMA数据源或数据接收端提供符合ISP1581 DATASHEET要求的DMA时序信号即
一种USB2.0数据传输的实现方式
