基于89C51的USB OTG控制器设计与Mini-B/Mini-A连接器详解

本文主要探讨了基于89C51的IC卡读写器设计中的连接器和电缆部分，特别是在USB1.1 OTG (On-The-Go) 技术的应用背景。USB1.1 OTG是一种扩展USB标准，允许设备在无需主机的情况下充当主动设备或从属设备，增强了设备之间的互连性，尤其是在移动设备和外设间的通信中。 首先，OTG规范引入了小型化的连接器，如Mini-A和Mini-AB，它们具有低功耗、电源保护模式优化以及简化软件开发的特点。Mini-A插头尺寸较小，适合便携设备，而Mini-AB插座则兼容Mini-A和Mini-B，通过ID脚来区分设备角色，确保了设备间的正确连接。USB2.0标准定义了多种插头和插座，包括A、B、Mini-B，以及OTG新增的Mini-A，颜色标记（白色、黑色和灰色）有助于区分不同类型的插头。 在电缆设计上，USB2.0支持A到B和A到Mini-B的连接，而OTG则增加了Mini-A到B和Mini-A到Mini-B的电缆选择。这扩展了设备间的连接灵活性，使得外设可以直接通信，无需主机作为中介。 文章的作者张明针对USB1.1 OTG控制器设计了一款软IP核，采用了Verilog硬件描述语言在EDA (电子设计自动化)环境中进行。设计流程包括对USB规范和OTG1.0补充协议的深入理解和分析，确定控制器的主要功能。设计过程采用自定义的体系结构，将控制器划分为多个模块，包括六个一级子模块和二级子模块，详细描述了它们的功能。作者还编写了Verilog HDL程序代码，不仅进行了模块功能的仿真，还构建了USB1.1 OTG控制器的总线功能模型，用于系统测试并评估资源消耗。 设计过程中，文章提到了状态机和测试平台的重要性，以及如何在ModelSim环境下进行功能仿真。最后，针对设计进行了改进意见的提出，关键词包括USB OTG、IP核、Verilog HDL、状态机、测试平台和总线功能模型。整个设计旨在实现一个高度可移植的USB1.1 OTG控制器，提升设备间通信的效率和便利性。