基于EZ-USB2100系列单片机的PCB探测系统开发

　　1 引言

　　在进行PCB反设计时，需要首先对电路板进行探测，得出所有元器件管脚之间的连接关系;接着再利用相应的软件对探测结果进行分析处理，最终还原出PCB的原理图。假设电路板上有

　　次。由于大规模PCB上器件管脚众多，因此完全依靠手工探测不仅效率低下，而且极易出错。为了提高PCB探测的效率和准确性，本文提出了一种基于EZ-USB 2100系列单片机的PCB探测系统的设计与实现方案。该系统有 个探测头，分别连接到电路板的 个器件管脚上。在单片机的控制下，系统自动的探测这个管脚间的连接关系;然后，系统依据探测选择算法，选取下一组 个管脚进行探测，依此循环，直到所有的 个器件管脚均探测完毕。采用EZ-USB 2100系列单片机进行开发，不仅易于实现探测设备和主机之间的高速通信，而且还为探测设备的功能扩展带来了极大的便利。下文将首先分析EZ-USB 2100系列单片机的特点和技术优势，然后给出基于该类型单片机的PCB探测系统的设计与实现方案。

　　2 EZ-USB 2100系列单片机的特点

　　EZ-USB 2100系列单片机由Cypress公司开发，片内集成了符合USB 1.1版规范的USB控制器和一个增强的8051内核。增强的8051内核运行速度为24MHz，并且一个总线周期中包含有4个时钟周期，而标准8051 则包含12个时钟周期。除了增强的8051内核，与传统的8051单片机相比，EZ-USB 2100系列单片机还具有两大优势技术：1)通过USB总线实现与主机的高速数据传输;2)固件重配置功能。这两项技术为应用开发提供了极大的方便性和灵活性，下面将具体分析在实际的开发过程中如何使用这两项技术。

　　2.1 EZ-USB 2100系列单片机与主机的通信

　　EZ-USB 2100系列单片机内集成的USB控制器符合USB1.1版规范，可支持12Mbps高速数据传输。主机上的应用程序通过EZ-USB设备驱动程序和 EZ-USB单片机进行通信。Cypress提供了一个通用的设备驱动程序，用户可以直接利用该通用设备驱动程序与EZ-USB单片机进行通信。

　　首先，主机需要装载该通用设备驱动程序。第一次使用某USB设备时可能需要手工安装其驱动程序;此后，Windows会保存在注册表中的相关信息，自动定位设备驱动程序。

　　在装载了通用设备驱动程序之后，应用程序首先通过调用Win32 API函数CreateFile()来取得访问设备驱动程序的句柄：

　　HANDLE DeviceHandle;

　　DeviceHandle = CreateFile (“.ezusb-0”, GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL );

　　然后，应用程序为CreateFile()函数返回的设备句柄设置I/O缓冲区，并通过调用Win32 API函数DeviceIoControl()来完成设备的读、写等操作：