华邦W78E54B+Cyypress SL811HS: 主动从动USB接口模块设计与实现

SL81IHS是一款专用于USB（Universal Serial Bus）主从控制器的芯片，它在嵌入式系统中发挥着关键作用，特别是对于那些希望在单片机或微处理器为核心的设备中实现主动USB接口的系统。该芯片内部功能模块结构如图4.4所示，包括以下几个重要组件： 1. **主/从控制器**：SL811HS支持USB主机和设备两种工作模式，这意味着它可以作为USB主机，处理来自外部设备的数据请求，也可以作为从属设备，接收并响应主机的命令。这使得它适用于多种应用场景，如便携式仪器或嵌入式系统与PC机的交互。 2. **中断控制器**：通过检测USB总线状态变化，中断控制器以中断信号的形式向CPU报告，确保数据传输的及时性和准确性。 3. **RAM**：SL811HS内置256字节的RAM，支持地址自动增加的访问方式，用于存储数据缓冲和寄存器控制，同时监测USB状态。 4. **时钟发生器**：该模块需要外部晶体振荡器提供稳定的时钟信号，确保USB通信的精确执行。 5. **根Hub集成功能**：集成USB数据收发器，作为设备间的连接点，允许设备之间的数据交换。 6. **接口设计**：SL811HS的接口设计使得它能够与主CPU（例如华邦公司的W78E54B）以及其他外围设备无缝协作。 在软件开发方面，本文主要讨论了两种接口模式的实现： - **主动USB接口**：系统使用SL811HS作为核心，编写了主机控制器驱动程序、核心驱动程序和用户软件，实现了设备枚举、配置和Mass Storage类协议的支持，如FAT文件系统，以便进行u盘文件的读写操作。 - **从动USB接口**：在设备端，单片机固件程序被设计，而在PC主机端，采用VC++、DK（Device Driver Kit）和DriverStudio工具开发了驱动程序和用户应用程序，以实现与PC的数据传输。 作者曹放基于沈阳工业大学的研究，针对主动和从动USB接口的实现进行了深入探讨，目标是创建一个低成本、低功耗且具备高速数据传输能力的嵌入式系统，该系统可以方便地移植到不同类型的微控制器和DSP平台，满足市场对于USB接口在嵌入式系统中的多样化需求。这项工作的成果表明，通过集成合适的硬件和精心设计的软件，主动从动USB接口模块已经成为现代嵌入式系统设计中一个重要的技术选型。