嵌入式系统中MCU直接实现USB Host接口技术探讨

本文主要探讨了在嵌入式系统中实现主动USB接口的三种方法，重点关注如何在没有USB Host功能的系统中添加该功能。文章介绍了利用接口/总线转换器、采用片上系统中的专用USB收发器以及直接利用MCU实现USB Host功能的技术途径。 1. **接口/总线转换器**： 这种方法通过USB控制芯片将传统接口转换为USB接口，但并不构成真正的嵌入式USB主机系统。它在传输速度和拓扑结构上无法充分利用USB的优势，本质上仍基于传统总线接口。 2. **片上系统中的专用USB收发器**： 这是一种趋势，其中USB接口和协议栈被集成在单个芯片上。虽然这种方法保证了硬件和软件的可靠性，简化了应用层设计，但成本较高，适用于高端应用，且灵活性不足。 3. **直接利用MCU实现**： 微控制器（MCU）可以直接实现USB协议栈，适应不同的速度需求，但8/16位MCU可能因速度和内存限制而面临挑战。开发人员需要设计USB协议栈和设备类协议的实现。 此外，文章引用了一篇硕士学位论文，展示了如何使用华邦公司的W78E54B芯片和 Cypress公司的SL811HS芯片构建一个既能作为主动USB接口又能作为从动USB接口的模块。系统硬件设计注重低成本、低功耗和高速度。软件设计方面，系统实现了USB主机控制器驱动、核心驱动和用户软件，支持Mass Storage类协议和简化的FAT文件系统，能进行文件的读写操作。在从动模式下，系统设计了单片机固件程序，并使用VC++、DDK和DriverStudio开发了PC主机的驱动程序和应用程序，实现了与PC的数据传输。 嵌入式系统中实现USB Host功能的方法多样，每种方法都有其优缺点，需要根据实际应用需求和资源限制来选择合适的解决方案。直接利用MCU实现的方法具有一定的灵活性，但可能需要更多的软件开发工作，而片上系统方案则提供了更完整的集成，但成本和复杂性相对较高。