USB系统结构与应用设计

五、典型应用

　　USB系统的典型应用如图3所示。

在图3所示系统中，显示器、Audio、Modem皆为全速设备，键盘、鼠标为低速设备。其数据传输为：

◇ USB HOST通过控制传输更改显示器属性。
◇ USB HOST通过块数据传输将要显示的数据送给显示器。
◇ USB HOST通过控制传输更改键盘、鼠标属性。
◇ USB HOST通过中断传输要求键盘、鼠标输入读入系统。
◇ USB HOST通过控制传输更改Audio属性。
◇ USB HOST通过同步传输与Audio设备传输数据。
◇ USB HOST通过控制传输更改Modem属性。
◇ USB HOST通过块数据传输与Modem设备传输数据。
　

六、一个USB HOST接口的软硬件设计

　　市场上现已有很多公司提供的USB接口器件，如PHILIPS的PDIUSBD11/PDIUSBD12，OKI的MSM60581，NATIONAL的USBN9602，LUCENT的USS-820/USS-620，SCANLOGIC的SL11，等等。

　　同时也有很多带USB接口的处理器，如CYPRESS的EZ-USB，AMD的AM186CC，ATMEL的AT43320，MOTOROLA的PPC823/PPC850，等等。下面给出用SCANLOGIC的USB接口器件SL11HT实现嵌入式USB HOST的例子。

1.SL11HT特点

　　◇ 遵从USB1.1标准；
　　◇ 支持全速/低速传输；
　　◇ 支持主机/设备端两种模式；
　　◇ 3.3/5.0V供电；
　　◇ 片内包含256个字节的SRAM；
　　◇ 48MHz晶振输入。

　　当SL11HT被用作USB HOST接口时，对系统有以下要求:

　　◇ 由系统维护SOF帧数目；
　　◇ 由系统生成CRC5效验码；
　　◇ 要求系统中断潜伏期小于1.5μs。

2.SL11HT接口硬件框图

　　图4简单地给出了使用SL11HT扩展USB接口的框图，更详细的硬件连线图请见参考文献2,3。

3.USB HOST端软件结构

　　USB HOST端软件结构如图5所示。

　　（1）USB接口驱动程序

　　USB接口驱动程序需实现以下功能:

　　◇ USB接口器件的初始化；
　　◇ 计算上层数据包的效验和，发送上层的数据包；
　　◇ 发送SOF帧；
　　◇ 接收从USB接口传送来的数据，并检查数据的有效性；
　　◇ 将接收到的数据送往上层。

　　（2）USB协议栈驱动程序

　　USB协议栈驱动程序需实现以下功能:

　　◇ 提供与设备驱动程序的接口；
　　◇ 读取并解析USB设备描述符，配置描述符；
　　◇ 为USB设备分配唯一的地址；
　　◇ 使用默认的配置来配置设备；
　　◇ 支持基本的USB命令请求；
　　◇ 连接设备与相应的驱动程序；
　　◇ 转发设备驱动程序的数据包。

　　（3）设备驱动程序

　　设备驱动程序需实现以下功能:

　　◇ 提供与应用程序的接口；
　　◇ 读取并解析USB设备特有的描述符，获得设备提供的传输通道；
　　◇ 发送设备特有的和基本的USB命令请求；
　　◇ 通过设备提供的传输通道与设备进行数据传输；
　　◇ 通过USB命令请求重新配置设备。

参考文献

1 Universal Serial Bus Specification Revision 1.1 http://www.usb.org
2 SL11H/T USB Host/Slave Controllers Technical Reference. http://www.scanlogic.com
3 SL11H Application Notes. http://www.scanlogic.com