USB3.0接口技术与电路设计

2.2 USB的数据传达输

主控制器担任主机和USB配备间数据流的传输。这些传输数据被当作延续的比特流。每个配备提供了一个或多个能够与客户顺序通讯的接口，每个接口由0个或多个管道组成，它们辨别独立地在客户顺序和配备的特定终端间传输数据。USBD为主机软件的真实需求树立了接口和管道，当提出配置央求时，主控制器依据主机软件提供的参数提供服务。

USB支持四种根本的数据传输方式：控制传输，等时传输，中缀传输及数据块传输。每种传输方式使用到具有类似名字的终端，则具有不一样的性质。形态，配置等信息的传输，为外设与主机之间提供一个控制通道。每种外设都支持控制传输类型，这样主机与外设之间就能够传送配置和命令/形态信息。 等时传输类型：支持有周期性，有限的时延和带宽且数据传输速率不变的外设与主机间的数据传输。该类型无过失校验，故不能保证正确的数据传输，支持像计算机-电话集成系统(CTI)和音频系统与主机的数据传输。 中缀传输类型：支持像游戏手柄，鼠标和键盘等输进配备，这些配备与主机间数据传输量小，无周期性，但对照应时间敏感，要求立刻照应。 数据块传输类型：支持打印机，扫描仪，数码相机等外设，这些外设与主机间传输的数据量大，USB在满足带宽的情况下才举行该类型的数据传输。

USB采用分块带宽分配方案，若外设超越现在带宽分配或潜在的要求,则不能进入该配备。同步和中缀传输类型的终端保管带宽，并保证数据按必须的速率传送。集中和控制终端按可用的最好带宽来传输传输数据。

3、USB外设控制器的两种完成方式

USB芯片在外设范围的使用面很广。USB外设控制芯片通常包含USB收发器、串行接口引擎(SIE)、USB控制器和外设功用等四个模块(SIE 首要以硬件方式处置大非少数USB协议，USB控制器担任与PC交互通讯信息)。USB控制器普通有两品种型：一种是MCU集成在芯片内部的，如 Intel的8X930AX、CYPRESS的EZ-USB、SIEMENS的C541U以及 MOTOLORA、National SemicondUCtors 等公司的产品;另一种就是地道的USB接口芯片，仅处置 USB通讯，如PHILIPS的PDIUSBD11(I2C接口)、 PDIUSBP11A、PDIUSBD12(并行接口)，National Semiconductor的USBN9602、USBN9603、USBN9604等。

集成MCU的USB控制芯片优点是CPU与控制器在同一片芯片里，CPU只须要访问一系列存放器和存储器，便可完成USB口的数据传输，最大限制的发扬 USB高速的特征。并且简化了顺序的设计，极大地降低了USB外设的开发难度。缺陷是灵敏性不够高，开发本钱较大。

地道的USB接口芯片的优点是系统组成灵敏，可依据不一样的系统需求，搭配不一样的MCU，具有较高的功用价钱比。但由于USB控制器是议决串行口或并行口与MCU衔接，在传输速度方面和开发难度方面不如集成了MCU的控制芯片。

不一样的完成方式在设计开支、上市时间、元器件开支和引脚数方面各有优劣，挑选不一样的方案意味着在以上各项目标中举行取舍。

本文首要引见PHILIPS公司的PDIUSBD12器件。该芯片是一款性价比很高的USB器件，它通常用作微控制器系统中完成与微控制器举行通讯的高速通用并行接口，设计者可依据须要挑选适宜的微控制器，灵敏性较大，适用于开发低本钱且高效的USB外围配备。

4、使用：带DMA视频信号接口功用的USB接口电路设计

当前，市场上提供的USB接口电路板许多，但大局部仅运用普通的任务方式，缺少对DMA任务方式的支持，不能直接用于象CCD数字摄像机USB接口这样的须要任务在DMA方式下的设计开发。

所谓的DMA传送方式，全名叫直接存储器存取(Direct Memory Access) 数据传送方式，是指采用专门的硬件(DMA控制器)来执行数据传送。DMA控制器能够从CPU那里接收系统总线的控制权，并且由本身发出存储器地址信号以及访问存储器和I/O配备的读/写脉冲等控制信号，使得数据议决总线，直接在存储器和I/O配备之间(或I/O配备与存储器之间，存储器与存储器之间)举行传送。在DMA接收总线执行数据传送流程中，CPU暂停任务。

由于DMA传送方式仅仅在须要占用总线传送数据时才暂停CPU的操作，CPU的任务效率极高，传输数据可由硬件本身控制，大大提高了传送速率，十分适宜于高速数据的采集。