DSP平台的USB接口设计及系统开发

　　1 引言

　　ISP1581 是一种价格低、功能强的通用串行总线(USB)接口器件，它完全符合USB 2.0 规范，并为基于微控制器或微处理器的系统提供了高速USB 通信能力。ISP1581与系统的微控制器/微处理器的通信是通过一个高速的通用并行接口来实现的。它符合现有的大多数器件的分类规格，比如：成像类、海量存储器件、通信器件、打印设备以及人机接口设备。

　　内部通用DMA 模块使得数据流很方便的集成。另外，多种结构的DMA模块实现了海量存储的应用。这种实现USB 接口的标准组件使得使用者可以在各种不同类型的微控制器中选择出一种最合适的微控制器。通过使用已有的结构和减少固件上的投资缩短了开发时间、减少了开发风险和费用。从而用最快捷的方法实现了最经济的USB外设的解决方案。ISP1581可理想地用于许多外设，例如：打印机、扫描仪、MO、CD、DVD 和Zip/Jaz 驱动器、数码相机、USB和以太网的链接、电缆和DSL调制解调器等等。另外，ISP1581 所具有的低挂起功耗还可以满足ACPITM,OnNOWTM和USB电源管理的要求。此外，ISP1581内部还集成了许多特性，包括SoftConnectTM、低频晶体振荡器和集成的终止寄存器。所有这些特性都为系统大大节约了成本，同时使强大的USB功能很容易地用于PC机外设。

　　2 系统设计

　　系统设计包括硬件方案设计与USB设备的软件设计。而USB设备的软件设计主要包括两部分：一是USB设备端的软件，主要完成USB协议处理与数据交换(多数情况下是一个中断子程序)以及其它应用功能程序;二是PC端的程序，由USB通信程序和用户服务程序两部分组成，用户服务程序通过USB通信程序与系统USBDI(USB设备接口)通信，USB通信程序开发难度比较大，可用DDK或DriverWork等开发工具开发。

　　2.1 USB芯片与DSP的硬件连接

　　本方案以TI公司的TMS320C5XX作为微控制器，采用外部供电方式，连接电路如图1所示。

　　ISP1581的16根数据线直接与DSP的数据线相连，存储管理单元(MMU)和集成RAM作为USB的缓冲区，允许微控制器以自己的速率对USB信息包进行读写。D+，D-信号线上串接18Ω电阻。XTAL1接12MHz晶振。

　　2.2 固件程序设计

　　由于采用的是不带微控制器内核的USB接口芯片，所以关于USB2.0协议规范的实现都必须靠DSP控制ISP1581芯片来完成。固件的主要设计任务是：在DSP的平台上编写程序，以完成USB2.0规范所要求的标准请求及用户根据产品需要自己定义的请求。为了不影响程序的执行效率，本方案采用中断方式完成固件的编写，同时，为了保证程序的模块化及良好的可移植性，在设计中采用分层结构进行固件的编写。详细方法可参见文献 。