USB接口技术及电路设计分析

协议。在读周期中对DMAC 信号源进行访问，在写周期对目标进行访问。传输需要两个单独的总线周期来储存暂存在DMAC 中的数据。

4.2.3 DMA方式数据传输电路

上面详细介绍了PDIUSBD12芯片的原理和工作方式，下面将介绍接口电路板工作在DMA方式的原理。该传输方式的原理框图参看图4-3。

当外设接口1接入要求DMA传输的设备，51单片机向D12发出DMA传送的指令，并通过控制口线使157数据选择电路里74164传送过来的并行数据直接与D12的并行接口相连，不在进入51单片机，在完成了对D12 DMA传送初始化以后，MCU不再控制传送，而由计数器满8向D12发送一个读信号，使D12 读取164内存储的8个字节的数据，如此反复，整个传输过程由硬件完成，不受MCU 的速率限制，从而实现了DMA传输。

此工作方式适用于视频数字信号的传输，下面是连接CCD摄像头的电路示意图：

CCD_IN为经过A/D转化或二值化处理的视频数字信号，CCD_CLK1为脉冲同步信号，CCD_CLK2为行同步信号，CCD_CLK3为场同步信号。计数器对CCD_CLK1进行计数，满8个脉冲向D12的读端发一个低电平，通知D12对164里面的数据进行读取。

4.2.4 数据选择电路

数据选择电路是由两片74H157搭建而成，数据选择DATA_SEL端连到了51的控制口线上，由51控制D12的并行数据I/O口是和51的P0口相连还是和74HC93串并转换输出的并行数据线相连，从而到达了数据选择的作用。

4.2.5 串并转换及计数器电路

电路中74HC164起了串并转换的作用，在DMA工作方式下，通过接入数据同步脉冲，把外设接口1送入的串行数据转化成并行数据，供D12直接读取。

计数器74HC93负责对CCD_CLK1进行计数，满8个脉冲向D12的读端发一个低电平，通知D12对164里面的数据进行读取。

4.2.6 复位挂起电路

复位挂起电路

挂起和复位电路被设计在一起，允许器件进入挂起模式还可以达到在USB 规格Rev.1.1 中所陈述的挂起限制电流。

执行此功能以后将强迫MCU 进入掉电模式，MCU 振荡器停止工作。只有硬件复位才能唤醒MCU工作。从这个电路中，复位信号是连接到复位电路的，当上位PC 机从挂起状态恢复时，将导致D12 触发挂起信号，并通过上面的电路而产生复位信号。

4.2.7 外设接口2

采用标准的IDE接口连线方式的外设接口2电路

外设接口2采用了标准的IDE接口连线方式，可直接与计算机硬盘、光驱、光盘刻录机等相连，用于传输海量数据，使用方便。

由于采取了51接口扩展的方式，通过对接口的转换，也可以与其他更多的外设相连，用途比较广泛。

4.2.8 其他器件

l 按下按钮SW1 ：复位或恢复系统

l LED D1 ： USB 接口连接成功指示器：当此LED 点亮时表示USB 主机和USB 器件已经装配和枚举。如果它正在闪烁表示数据已经发送或接收。

l JP2： 外设接口1，用于与CCD相连，为4接口的接插件

l CON1： USB CON 用于与USB电缆相联。

结束语

USB为计算机外设输入输出提供了新的接口标准。它使设备具有热插拔，即插即用，自动配置的能力，并标准化设备连接。USB的级联星型拓扑结构大大扩充了外设数量，使增加，使用外设更加便捷，快速。而新提出的USB2.0标准更是将数据传输速率提高到了一个新的高度，这是具有美好的应用前景。