USB接口设计
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令牌包：在每次传送开始时，主机控制器发送一个描述传输 运作的种类、方向， USB设备地址和终端号的 USB数据包， 这个数据包通常称为标志包(token packet)。USB设备从 解码后的数据包的适当位置取出属于自己的数据。数据传输 方向不是从主机到设备就是从设备到主机。
信息包：在传输开始时，由标志包来标志数据的传输方向， 然后发送端开始发送包含信息的数据包或表明没有数据传送
一个USB系统主要被定义为三个部分
USB的互连； USB的设备； USB的主机。
信息 学院
USB 系统分主从结构， HOST 和 DEVICE ，一个 HOST 可以接126 个设备； USB设备传输速率
低速(1.5M)：Low Speed 全速(12M)： Full Speed 高速(480M)：High Speed
令牌包； 数据包； 握手包。
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Embedded Driver Design
USB系统简介
USB系统的组成
传输类型：
控制传输； 块传输； 中断传输； 同步传输。
信息 学院
设备枚举：标准设备请求，类设备请求
完成连接USB设备过程，主机发送请求并向设备分配地址， 设备向主机发送所请求内容，来完 USB 设备配置，然后设 备可以使用了。
Embedded Driver Design
Device- PDIUSBD12
器件特性
信息 学院
Higher than 8 kV in-circuit ESD protection lowers cost of extra components Operation with dual voltages: 3.3 ±0.3 V or extended 5 V supply range of 4.0 to 5.5 V Multiple interrupt modes to facilitate both bulk and isochronous transfers. http://www.zlgmcu.com/philips/usb/PDIU SBD12.asp 周立功
Embedded Driver Design
Device- PDIUSBD12
器件封装
信息 学院
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SO28 and TSSOP28 pin packages
Embedded Driver Design
Device- PDIUSBD12
引脚定义
信息 学院
NEXT
Symbol Pin Type Description DATA <0> 1 IO2 Bit 0 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <1> 2 IO2 Bit 1 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <2> 3 IO2 Bit 2 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <3> 4 IO2 Bit 3 of bidirectional data. Slew-rate controlled. GND 5 P Ground. DATA <4> 6 IO2 Bit 4 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <5> 7 IO2 Bit 5 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <6> 8 IO2 Bit 6 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <7> 9 IO2 Bit 7 of bidirectional data. Slew-rate controlled. Address Latch Enable. The falling edge is used to close the latch of the address information in a ALE 10 I multiplexed address/ data bus. Permanently tied LOW for separate address/data bus configuration. CS_N 11 I Chip Select (Active LOW). SUSPEND 12 I,OD4 Device is in Suspend state. CLKOUT 13 O2 Programmable Output Clock (slew-rate controlled). INT_N 14 OD4 Interrupt (Active LOW). RD_N 15 I Read Strobe (Active LOW). WR_N 16 I Write Strobe (Active LOW). DMREQ 17 O4 DMA Request. Embedded Driver Design
Embedded Driver Design
USB系统简介
USB系统的特点
信息 学院
USB 可以通过连接线为设备提供最高 5V ， 500mA 的 电力。 如果USB相关产品标注为USB 2.0 Full Speed， 则 是 USB 1.1 ； 如 果 标 注 为 USB 2.0 High Speed，才是真正的USB 2.0。 USB2.0 规范是由 USB1.1 规范演变而来的。它的传 输速率达到了 480Mbps，足以满足大多数外设的速 率要求。 USB 2.0中的“增强主机控制器接口”（ EHCI）定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。它可 以用 USB 2.0的驱动程序驱动 USB 1.1设备。也就 是说，所有支持 USB 1.1 的设备都可以直接在 USB 2.0的接口上使用而不必担心兼容性问题。 Embedded Driver Design
信息 学院
NEXT
Embedded Driver Design
USB系统简介
USB系统的组成
USB的主机
信息 学院
在任何 USB系统中，只有一个主机。USB和主机系统的接口 称作主机控制器；主机控制器可由硬件、固件和软件综合实 现的。根集线器是由主机系统整合的，用以提供更多的连接 点。
NEXT
Embedded Driver Design
USB系统简介
USB系统的组成
设备类：(为定位合适的设备驱动程序)
1、音频设备类 2、通信设备类 3、HID 设备类 4、显示设备类 5、海量存储设备类 6、电源设备类 7、打印设备类 8、集线器设备类
Embedded Driver Design
Device- PDIUSBD12
器件特性
信息 学院
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Double buffering scheme for main endpoint increases throughput and eases real-time data transfer Software controllable connection to the USB bus Programmable clock frequency output Internal Power-on reset and lowvoltage reset circuit Available in SO28 and TSSOP28 pin packages
嵌入式系统接口设计与应用
USB设计 本课程的主要内容
主要内容
USB接口结构 USB系统简介 Device-S3C44B0 Device-PDIUSBD12 USB设计
信息 学院
Embedded Driver Design
USB接口结构
信息 学院
USB（Universal Serial Bus） S3C44B0内不含USB控制器。 因此，需要外扩USB控制器。 常用 USB 控制器： PDIUSBD12 ， USBN9603 ， CH371，CH375、CY7C68013
USB的设备
网络集线器，向USB提供了更多的连接点； 功能器件：为系统提供具体功能，如U盘。
Embedded Driver Design
USB系统简介
USB系统的协议
信息 学院
USB 总线属一种轮讯方式的总线，主机控制端口初 始化所有的数据传输。 每一总线执行动作最多传送三个数据包：
1 封装 : 160 LQFP / 160 FBGA
信息 学院
2 管脚描述 (1)OM[1:0]: 输入 OM[1:0]设置 S3C44B0X在测试模式和确定 nGCS0的 总线宽度 ,逻辑电平在复位期间由这些管脚的上拉下拉电阻确定 . 00:8-bit 01:16-bit 10:32-bit 11:Test mode (2)ADDR[24:0] 输出 : 地址总线输出相应段的存储器地址 . (3)DATA[31:0] 输入输出 :数据总线 ,总线宽度可编程为 8/16/32 位 (4)nGCS[7:0] 输出 :芯片选择 ,当存储器地址在相应段的地址区域时被 激活 .存取周期和段尺寸可编程 . (5)nWE 输出 :写允许信号 ,指示当前的总线周期为写周期 . (6)nWBE[3:0] 输出 : 写字节允许信号 (7)nBE[3:0] 输出 :在使用 SRAM情况下字节允许信号 . (8)nOE输出 :读允许信号 ,指示当前的总线周期为读周期 . (9)nXBREQ 输入 : nXBREQ 总线控制请求信号，允许另一个总线控制
Embedded Driver Design
Device- S3C44B0
S3C44B0不含USB控制器
需要采用并行口与外扩USB控制器接口 选用：PDIUSBD12
信息 学院
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Embedded Driver Design
Device-S3C44B0
S3C44B0引脚- um_s3c44box.pdf
USB系统简介
USB系统的特点
信息 学院
USB接口有3种类型： - Type A：一般用于PC - Type B：一般用于USB设备 - Mini-USB ：一般用于数码相机、数码摄像机、 测量仪器以及移动硬盘等
Embedded Driver Design
USB系统简介
USB系统的组成
握手包：接收端也要相应发送一个握手的数据包表明是否传 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成功。
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Embedded Driver Design
USB系统简介
USB系统的协议
两种类型的通道：
信息 学院
发送端和接收端之间的USB数据传输，在主机和设备的端口 之间，可视为一个通道。存在两种类型的通道：流和消息。 流的数据不像消息的数据，它没有USB所定义的结构，而且 通道与数据带宽、传送服务类型，端口特性（如方向和缓冲 区大小）有关。多数通道在USB设备设置完成后即存在。 USB中有一个特殊的通道——缺省控制通道，它是消息通道， 当设备一启动即存在，从而为设备的设置、查询状况和输入 控制信息提供一个入口。
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Embedded Driver Design
USB系统简介
USB系统的组成
信息 学院
USB传输方式：用D+/D-差分方式； USB 电缆： USB1.1 和 USB2.0 中没明确说明电缆长 度，USB1.0规定低速长：3米，全速长：5米 信息包：(最大长度为1024 字节)；
Embedded Driver Design
Device- PDIUSBD12
PDIUSBD12-08.pdf 器件特性
信息 学院
NEXT
Complies with the Universal Serial Bus specification Rev. 1.1 Compliant with most Device Class specifications High-speed (2Mb/s) parallel interface to any external microcontroller or microprocessor Fully autonomous DMA operation Integrated 320 bytes of multiconfiguration FIFO memory
MPU
DB/AB/CB
USB控制器
USB BUS
USB 接口
S3C44B0
PDIUSBD12
Embedded Driver Design
USB系统简介
USB系统的特点
信息 学院
USB=Universal Serial Bus ，最多可连接 127 台外设，由于 USB 支持热插拔，即插即用的优点， 所以USB接口已经成为计算机的标准接口。 USB有两个规范：USB1.1和USB2.0。目前USB2.0 已经普及，只有在容量小、对速度要求不高的产品 中 才 会 使 用 USB1.1 接 口 ， 影 碟 机 基 本 都 使 用 USB2.0接口。 USB 传 输 徐 率 ： USB1.1 的 最 高 数 据 传 输 率 为 12Mbps，USB2.0则提高到480Mbps。 USB1.1 和 USB2.0 物理接口完全一致，数据传输率 完全由PC的USB host控制器以及USB设备决定。
信息包：在传输开始时，由标志包来标志数据的传输方向， 然后发送端开始发送包含信息的数据包或表明没有数据传送
一个USB系统主要被定义为三个部分
USB的互连； USB的设备； USB的主机。
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USB 系统分主从结构， HOST 和 DEVICE ，一个 HOST 可以接126 个设备； USB设备传输速率
低速(1.5M)：Low Speed 全速(12M)： Full Speed 高速(480M)：High Speed
令牌包； 数据包； 握手包。
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USB系统的组成
传输类型：
控制传输； 块传输； 中断传输； 同步传输。
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完成连接USB设备过程，主机发送请求并向设备分配地址， 设备向主机发送所请求内容，来完 USB 设备配置，然后设 备可以使用了。
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Higher than 8 kV in-circuit ESD protection lowers cost of extra components Operation with dual voltages: 3.3 ±0.3 V or extended 5 V supply range of 4.0 to 5.5 V Multiple interrupt modes to facilitate both bulk and isochronous transfers. http://www.zlgmcu.com/philips/usb/PDIU SBD12.asp 周立功
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Symbol Pin Type Description DATA <0> 1 IO2 Bit 0 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <1> 2 IO2 Bit 1 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <2> 3 IO2 Bit 2 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <3> 4 IO2 Bit 3 of bidirectional data. Slew-rate controlled. GND 5 P Ground. DATA <4> 6 IO2 Bit 4 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <5> 7 IO2 Bit 5 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <6> 8 IO2 Bit 6 of bidirectional data. Slew-rate controlled. DATA <7> 9 IO2 Bit 7 of bidirectional data. Slew-rate controlled. Address Latch Enable. The falling edge is used to close the latch of the address information in a ALE 10 I multiplexed address/ data bus. Permanently tied LOW for separate address/data bus configuration. CS_N 11 I Chip Select (Active LOW). SUSPEND 12 I,OD4 Device is in Suspend state. CLKOUT 13 O2 Programmable Output Clock (slew-rate controlled). INT_N 14 OD4 Interrupt (Active LOW). RD_N 15 I Read Strobe (Active LOW). WR_N 16 I Write Strobe (Active LOW). DMREQ 17 O4 DMA Request. Embedded Driver Design
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USB 可以通过连接线为设备提供最高 5V ， 500mA 的 电力。 如果USB相关产品标注为USB 2.0 Full Speed， 则 是 USB 1.1 ； 如 果 标 注 为 USB 2.0 High Speed，才是真正的USB 2.0。 USB2.0 规范是由 USB1.1 规范演变而来的。它的传 输速率达到了 480Mbps，足以满足大多数外设的速 率要求。 USB 2.0中的“增强主机控制器接口”（ EHCI）定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。它可 以用 USB 2.0的驱动程序驱动 USB 1.1设备。也就 是说，所有支持 USB 1.1 的设备都可以直接在 USB 2.0的接口上使用而不必担心兼容性问题。 Embedded Driver Design
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USB的主机
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在任何 USB系统中，只有一个主机。USB和主机系统的接口 称作主机控制器；主机控制器可由硬件、固件和软件综合实 现的。根集线器是由主机系统整合的，用以提供更多的连接 点。
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USB系统的组成
设备类：(为定位合适的设备驱动程序)
1、音频设备类 2、通信设备类 3、HID 设备类 4、显示设备类 5、海量存储设备类 6、电源设备类 7、打印设备类 8、集线器设备类
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USB接口结构 USB系统简介 Device-S3C44B0 Device-PDIUSBD12 USB设计
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USB（Universal Serial Bus） S3C44B0内不含USB控制器。 因此，需要外扩USB控制器。 常用 USB 控制器： PDIUSBD12 ， USBN9603 ， CH371，CH375、CY7C68013
USB的设备
网络集线器，向USB提供了更多的连接点； 功能器件：为系统提供具体功能，如U盘。
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USB系统简介
USB系统的协议
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USB 总线属一种轮讯方式的总线，主机控制端口初 始化所有的数据传输。 每一总线执行动作最多传送三个数据包：
1 封装 : 160 LQFP / 160 FBGA
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2 管脚描述 (1)OM[1:0]: 输入 OM[1:0]设置 S3C44B0X在测试模式和确定 nGCS0的 总线宽度 ,逻辑电平在复位期间由这些管脚的上拉下拉电阻确定 . 00:8-bit 01:16-bit 10:32-bit 11:Test mode (2)ADDR[24:0] 输出 : 地址总线输出相应段的存储器地址 . (3)DATA[31:0] 输入输出 :数据总线 ,总线宽度可编程为 8/16/32 位 (4)nGCS[7:0] 输出 :芯片选择 ,当存储器地址在相应段的地址区域时被 激活 .存取周期和段尺寸可编程 . (5)nWE 输出 :写允许信号 ,指示当前的总线周期为写周期 . (6)nWBE[3:0] 输出 : 写字节允许信号 (7)nBE[3:0] 输出 :在使用 SRAM情况下字节允许信号 . (8)nOE输出 :读允许信号 ,指示当前的总线周期为读周期 . (9)nXBREQ 输入 : nXBREQ 总线控制请求信号，允许另一个总线控制
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S3C44B0不含USB控制器
需要采用并行口与外扩USB控制器接口 选用：PDIUSBD12
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USB接口有3种类型： - Type A：一般用于PC - Type B：一般用于USB设备 - Mini-USB ：一般用于数码相机、数码摄像机、 测量仪器以及移动硬盘等
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USB系统的组成
握手包：接收端也要相应发送一个握手的数据包表明是否传 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成功。
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两种类型的通道：
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发送端和接收端之间的USB数据传输，在主机和设备的端口 之间，可视为一个通道。存在两种类型的通道：流和消息。 流的数据不像消息的数据，它没有USB所定义的结构，而且 通道与数据带宽、传送服务类型，端口特性（如方向和缓冲 区大小）有关。多数通道在USB设备设置完成后即存在。 USB中有一个特殊的通道——缺省控制通道，它是消息通道， 当设备一启动即存在，从而为设备的设置、查询状况和输入 控制信息提供一个入口。
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USB系统简介
USB系统的组成
信息 学院
USB传输方式：用D+/D-差分方式； USB 电缆： USB1.1 和 USB2.0 中没明确说明电缆长 度，USB1.0规定低速长：3米，全速长：5米 信息包：(最大长度为1024 字节)；
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Device- PDIUSBD12
PDIUSBD12-08.pdf 器件特性
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Complies with the Universal Serial Bus specification Rev. 1.1 Compliant with most Device Class specifications High-speed (2Mb/s) parallel interface to any external microcontroller or microprocessor Fully autonomous DMA operation Integrated 320 bytes of multiconfiguration FIFO memory
MPU
DB/AB/CB
USB控制器
USB BUS
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S3C44B0
PDIUSBD12
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USB系统简介
USB系统的特点
信息 学院
USB=Universal Serial Bus ，最多可连接 127 台外设，由于 USB 支持热插拔，即插即用的优点， 所以USB接口已经成为计算机的标准接口。 USB有两个规范：USB1.1和USB2.0。目前USB2.0 已经普及，只有在容量小、对速度要求不高的产品 中 才 会 使 用 USB1.1 接 口 ， 影 碟 机 基 本 都 使 用 USB2.0接口。 USB 传 输 徐 率 ： USB1.1 的 最 高 数 据 传 输 率 为 12Mbps，USB2.0则提高到480Mbps。 USB1.1 和 USB2.0 物理接口完全一致，数据传输率 完全由PC的USB host控制器以及USB设备决定。