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DSP常用外设介绍四——USB
DSP常用外设介绍四——USB
外设
chen0000009
LV7工程师
| 2017-04-13 23:59:27
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USB应该算是一种最常用的通信总线了,手机、PC、各种开发板上面都有这一种接口。这一节笔者将简单介绍一下DSP上面的USB
USB,是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写,而其中文简称为"通串线",是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。
1、USB的硬件结构
USB采用四线电缆,其中两根是用来传送数据的串行通道,另两根为下游(Downstream)设备提供电源。USB总线会根据外设情况在两种传输模式中自动地动态转换。USB是基于令牌的总线。类似于令牌环网络或FDDI基于令牌的总线。USB主控制器广播令牌,总线上设备检测令牌中的地址是否与自身相符,通过接收或发送数据给主机来响应。USB通过支持悬挂/恢复操作来管理USB总线电源。USB系统采用级联星型拓扑,该拓扑由三个基本部分组成:主机(Host),集线器(Hub)和功能设备。
主机,也称为根,根结或根Hub,它做在主板上或作为适配卡安装在计算机上,主机包含有主控制器和根集线器(Root Hub),控制着USB总线上的数据和控制信息的流动,每个USB系统只能有一个根集线器,它连接在主控制器上。
集线器是USB结构中的特定成分,它提供叫做端口(Port)的点将设备连接到USB总线上,同时检测连接在总线上的设备,并为这些设备提供电源管理,负责总线的故障检测和恢复。集线可为总线提供能源,亦可为自身提供能源(从外部得到电源),自身提供能源的设备可插入总线提供能源的集线器中,但总线提供能源的设备不能插入自身提供能源的集线器或支持超过四个的下游端口中,如总线提供能源设备的需要超过100mA电源时,不能同总线提供电源的集线器连接。
目前大多数的DSP仅支持1-2个USB接口(原生的),以TMS320C6748为例,其仅仅支持一个USB 2.0 高速和一个USB1.1(也称为USB 2.0全速)接口,这明显是不够用的。因此,就需要考虑在硬件设计上面增加一个HUB器件。可以选用FE1.1等来实现扩展。
2、USB的传输速率
目前常见的USB的传输速率如下图所示。
3、USB的软件结构
USB的软件结构包括总线接口 、主机软件 、USB客户软件等几层。
主机各层有以下功能:
检测连接和移去的USB设备。
管理主机和USB设备间的数据流。
连接USB状态和活动统计。
控制主控制器和USB设备间的电气接口,包括限量能量供应。
在各个公司提供的SDK包中,一般总线接口层的软件已经提供,这部分不应该去进行修改。在实际开发时,用户只需要对客户软件层的东西进行修改。
4、 DSP上面的USB
目前,DSP上面的USB大多数为USB 2.0 高速,USB3.0仅仅在最高端的DSP上面(比如66AK2X)上面才有。按照一般情况来说,总线的速率不应该高于CPU的主频,而目前大多数的DSP的主频都在400-800MHz,因此使用USB 2.0 高速已经足够。
一般来说,所有的DSP上面都已经带了一个USB的PHY,如果需要多个USB,只需要在这些PHY的基础上加HUB芯片即可。
USB应该算是一种最常用的通信总线了,手机、PC、各种开发板上面都有这一种接口。这一节笔者将简单介绍一下DSP上面的USB
USB,是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写,而其中文简称为"通串线",是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。
1、USB的硬件结构
USB采用四线电缆,其中两根是用来传送数据的串行通道,另两根为下游(Downstream)设备提供电源。USB总线会根据外设情况在两种传输模式中自动地动态转换。USB是基于令牌的总线。类似于令牌环网络或FDDI基于令牌的总线。USB主控制器广播令牌,总线上设备检测令牌中的地址是否与自身相符,通过接收或发送数据给主机来响应。USB通过支持悬挂/恢复操作来管理USB总线电源。USB系统采用级联星型拓扑,该拓扑由三个基本部分组成:主机(Host),集线器(Hub)和功能设备。
主机,也称为根,根结或根Hub,它做在主板上或作为适配卡安装在计算机上,主机包含有主控制器和根集线器(Root Hub),控制着USB总线上的数据和控制信息的流动,每个USB系统只能有一个根集线器,它连接在主控制器上。
集线器是USB结构中的特定成分,它提供叫做端口(Port)的点将设备连接到USB总线上,同时检测连接在总线上的设备,并为这些设备提供电源管理,负责总线的故障检测和恢复。集线可为总线提供能源,亦可为自身提供能源(从外部得到电源),自身提供能源的设备可插入总线提供能源的集线器中,但总线提供能源的设备不能插入自身提供能源的集线器或支持超过四个的下游端口中,如总线提供能源设备的需要超过100mA电源时,不能同总线提供电源的集线器连接。
目前大多数的DSP仅支持1-2个USB接口(原生的),以TMS320C6748为例,其仅仅支持一个USB 2.0 高速和一个USB1.1(也称为USB 2.0全速)接口,这明显是不够用的。因此,就需要考虑在硬件设计上面增加一个HUB器件。可以选用FE1.1等来实现扩展。
2、USB的传输速率
目前常见的USB的传输速率如下图所示。
3、USB的软件结构
USB的软件结构包括总线接口 、主机软件 、USB客户软件等几层。
主机各层有以下功能:
检测连接和移去的USB设备。
管理主机和USB设备间的数据流。
连接USB状态和活动统计。
控制主控制器和USB设备间的电气接口,包括限量能量供应。
在各个公司提供的SDK包中,一般总线接口层的软件已经提供,这部分不应该去进行修改。在实际开发时,用户只需要对客户软件层的东西进行修改。
4、 DSP上面的USB
目前,DSP上面的USB大多数为USB 2.0 高速,USB3.0仅仅在最高端的DSP上面(比如66AK2X)上面才有。按照一般情况来说,总线的速率不应该高于CPU的主频,而目前大多数的DSP的主频都在400-800MHz,因此使用USB 2.0 高速已经足够。
一般来说,所有的DSP上面都已经带了一个USB的PHY,如果需要多个USB,只需要在这些PHY的基础上加HUB芯片即可。
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