C8051F320及其USB接口应用

3 电气特性
　校准器的输入电压（REGIN引脚）为4.0～5.25V；Vdd（电压校准器的输出）为3.0～3.6V（通常取3.3V）；VREG偏流（电压校准器有效时）为70μA；CPU和USB运行时的供给电流为18mA（CPU时钟为24MHz，USB时钟为48MHz时）或9mA（CPU时钟为12MHz，USB时钟为6 MHz时）；内部晶振频率为12.0MHz；USB时钟频率为48.0MHz（全速）、6.0MHz（低速）。

典型的USB应用 　　
　C8051F320是一款完全集成的混合信号系统级芯片，片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件。其中值得我们注意的是，它集成有一个USB接口，所以我们也可将其看成是一款带USB接口的微处理器。C8051F320与市场上同类带USB接口的微处理器相比较，它内部强大的功能模块大大简化了USB技术的开发，还能很好地缩短开发周期。下面介绍它的一个典型的USB技术应用。
　在这个应用中，主机通过C8051F320芯片中USB接口与C8051F320通讯，来控制信号灯的状态，检测开关按钮的状态，并采集分压器和片内温度传感器中的数据。在整个通讯中，我们还要使用EC2适配器来进行系统调试。系统的电路原理图见图4。

　在该应用系统中，SW1按钮开关连接到C8051F320的复位引脚。按一下SW1，设备将进入硬件复位状态。将J15跳线的两引脚连接上后，C8051F320就在外部电源的模式下开始工作。如果要让320在自己供电的模式下运行，就需在断开J15的同时，连接上J12的两个引脚。J4是该应用系统的调试接口。将串行适配器EC2通过该接口连接到C8051F320，可实现在线调试和Flash编程的写入和擦除（EC2的说明和使用请参见Cygnal公司的产品数据手册）。J14是USB（通用串行总线）连接器，通过它就可将USB接口和C8051F320芯片连接起来。我们常将USB电缆的一端接上J14，另一端接在计算机的USB通讯口上。这样就能实现数据传输任务。将J12跳线的两引脚连接上后，外部电容就连接到了C8051F320的P0.7脚。C8051F320的P1.7引脚上连接有一个滑动电阻，只要将J13接上，C8051F320就可从P1.7脚采集到逻辑信号。实际应用中，我们要进行USB技术开发和应用，其硬件部分可在图4的基础上根据需要进行扩展。
　完整的USB应用系统除了必要的硬件部分，还包括软件部分,图5、图6为主程序流程图及USB中断服务程序流程图。软件部分分为三大块：在C8051F320设备上运行的固件程序，在主机上运行的USB设备驱动程序，一个主机应用程序。主机应用程序通过USB接口与C8051F320通讯，允许用户观察并改变C8051F320设备上的I/O外设的状态。在运行主机应用程序前，我们要先安装设备的USB驱动程序。当设备通过USB接口与主机连接好后，应用程序就开始枚举，并通过端点0、1和2来完成设备与主机之间的数据传输。在USB协议中，端点0数据包被定义为控制数据包，端点1和2分别用来输入数据和输出数据。数据包用来显示各个端口引脚上的逻辑值。在上述应用系统中，P1.7脚上分压器的输出逻辑值就通过应用程序中的端点1数据包来传输到主机，从而主机读出数据并在用户界面上显示出来。


　C8051F320是一款性能优化的SOC高速单片机，也是一个功能强大的USB接口器件。在开发和应用其USB技术时，与同类产品相比，它在性能、速度、方便性以及成本等方面都具有很大的优势。