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usb連接器設計概要

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usb連接器設計概要

發布日期:2017-09-11 作者: 點擊:

  usb連接器設計概要

  usb,全稱Universal Serial Bus(通用串行總線),它是在1994年底由康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯合制訂的, usb接口經曆了六年的發展,現在usb已經發展到了2.0版本。usb2.0協議支持現存的所有usb設備,既可以把usb1.1設備插入usb1.1的PC機接口,并且在電氣上兼容usb1.1的連接線。

  1、usb總線特點:

  (1) 數據傳輸速率高。

  (2) 數據傳輸可。

  (3) 同時挂接多個usb設備。

  (4) usb接口能為設備供電。

  (5) 支持熱插拔。

  usb還具有一些新的特性,如:實時性(可以實現和一個設備之間有效的實時通信)、動态性(可以實現接口間的動态切換)、聯合性(不同的而又有相近的特性的接口可以聯合起來)、多能性(各個不同的接口可以使用不同的供電模式)。

  2、usb接口的結構與典型應用:

  usb接口引腳定義如圖4所示。usb接口數據傳輸距離不大于5米。其典型應用如下圖5所示。

  usb總線上數據傳輸方式有控制傳輸、同步傳輸、中斷傳輸、塊數據傳輸。在圖5所示系統中,usb HOST根據外部usb設備速度及使用特點采取不同的數據傳輸特點。如通過控制傳輸更改鍵盤、鼠标屬性,通過中斷傳輸要求鍵盤、鼠标輸入數據;通過控制傳輸改變顯示器屬性,通過塊數據傳輸将要顯示的數據送給顯示器。

  

usb連接器

  3、器件選用:

  usb2.0器件:Cypress公司FX2系列;

  高速ADC:TI、LT、AD公司的高速(40MSPS~80MSPS)8位ADC系列;

  高精度ADC:TI、LT、AD公司的中高速(2MSPS~40MSPS)12/14位ADC系列;

  高速DAC:AD、LT公司的高速(40MSPS~80MSPS)8位DAC系列;

  高精度DAC:AD、LT公司的中高速(20MSPS~80MSPS)12/14位DAC系列;

  4、EX-usb FX2的主要特點:

  EZ-usb FX2芯片包括1個8051處理器、1個串行接口引擎(SIE)、1個usb收發器、8.5KB片上RAM、4KB FIFO存儲器以及1個通用可編程接口(GPIF),如圖2所示。FX2是一個全面集成的解決方案,它占用更少的電路闆空間,并縮短開發時間。

  EZ-usb FX2擁有1個獨特的架構,其中包括1個智能串行接口引擎(SIE)。它執行所有基本的usb功能,将嵌入式MCU解放出來以用于實現專用的功能,并保證其持續的高性能的傳輸速率。FX2還包括2個通用可編程接口(GPIF),允許它“無膠粘接”,即可與任何ASIC或DSP進行連接,并且它還支持所有通用總線标準,包括ATA、UTOPIA、EPP和PCMCIA。EZ-usb FX2完全适用于usb2.0,并向下兼容usb1.1。

  FX2有3種封裝形式:56腳 SOPP、100腳的TQFF(薄形四方扁平封裝)、128腳的TQFP。引腳數的區别在于輸入、輸出引腳數的不同,以針對不同的應用要求。

  5、本系統的功能:

  1、有PGA(可編程增益放大器),ADC采用20MSP~40MSPS中高速8位ADC,DAC采用20MSPS~40MSPS中高速8位DAC。

  2、SRAM采用128K×8高速SRAM。

  3、 3、具備16通道數字輸入和16通道數字輸出,也可以配置為32通道數字輸出或32通道數字輸入。

  4、 編寫了usb2.0器件的介紹文檔,讓用戶熟悉Cypress公司usb器件各種特性。

  5、 根據usb2.0器件各種内部特性,編寫了相應的固件代碼和上層測試程序。

  6、 編寫了usb2.0内部傳輸速度測試程序,以多媒體圖象顯示程序為例(将圖象下載到FX2中,讀回主機顯示,計算每秒顯示幀數)。

  7、 将usb2.0的Slave FIFO引出,用戶可以将Slave FIFO通道連接到用戶闆上試驗。

  8、 配套模拟數據采集顯示軟件,可以作為功能較為完全的數字存儲示波器使用。

  6、綜述:

  usb2.0開發系統是一個較為通用的數據采集分析系統,可以作為高性能的便攜式(主要針對移動系統)數據采集卡,也可以作為高性能ADC、DAC器件的評估闆,同時可以作為一個高性能的便攜虛拟儀器使用,由于采用usb2.0接口,能夠克服以往使用并口或usb1.1接口便攜虛拟儀器實時性不夠的弱點。


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