基于Blackfin532和Netchip2272的USB接口设计

USB(Universial Serial Bus)是一种通用总线系统，由于它具有支持热插拔、数据传输快速、性能可靠、价格较低等优点，已成为应用最广泛的PC机外设扩展接口之一，它是实现电子系统和PC机之间进行数据传输的理想接口。基于上述分析，提出了基于Blackfin532和Netc-hip2272的USB接口电路设计方案。

1 USB接口电路的硬件设计
1．1 Blackfin532DSP处理器简介
文中DSP处理器选用Blaclkfin532，它是ADI(Analog Device Instruments)公司推出的一款高性能、低功耗定点处理器，内核时钟频率最高可达400 MHz，具有两个40位的算术逻辑单元(ALU)，及4个8位视频ALU，两个16位硬件乘法器，两个40位累加器，是具有较高性价比的DSP处理器。Blackfin532片上集成了84 kB的RAM，可寻址空间为4 GB，可与多种存储器实现无缝连接。此外，片上集成了多个外设接口，具体包括1个UART口，1个SPI口，2个串行口(Sports)，4个通用定时器，1个实时时钟，1个看门狗定时器，1个并行外设接口等。
1．2 Netchip2272简介
文中USB接口芯片选用了Netchip2272。它在片上集成了USB收发模块，串行接口引擎(SIE)，USB协议控制器，端点数据缓冲区，本地总线接口模块等。同时还集成了大量的寄存器，使得对它的操作变得简单。Netchip2272具有如下特点
(1)支持全速／高速数据传输模式。
(2)具有3个可配置的物理端点，及30个逻辑端点。
(3)片上集成了3 kB的数据缓冲区，支持双缓冲模式。
(4)可方便地与通用微处理器进行连接。

在Blackfin533的EZ-KIT开发板中也采用了Blackfin533和Netchip2272实现USB接口电路，但EZ-KIT开发板中使用了设备管理器等，使得程序变得较大，在Blackfin533和Netchip2272之外，需要大约8 MB的存储空间来存放部分程序和支持程序运行时对存储空间的要求，这就需要在外部添加一块SDRAM。同时，在EZ-KIT开发板的例程中只提供了USB接口电路的基于设备管理器的顶层源代码，对于Blackfin533如何控制Netehip2272实现设备的枚举和数据传输则没有提供底层的源代码，这些都使得开发板中提供的USB接口电路方案，在实际应用中不方便。文中所提出的USB接口电路方案中则没有使用设备管理器，这使得程序比例程中的程序要小得多，且不需要使用SDRAM，从而使得硬件电路变得
更加简单。由于没有使用设备管理器且在程序编写过程中采用了模块化的设计方法，固件程序的可移植性增强了。
1．3 USB接口电路的原理
USB接口电路的硬件连接原理图如图2所示，其中D0～D15是Blackfin532和Netchip2272的数据线，A1～A5是地址线，PF10和PF11是Black-tln532的PF(Programmable Flags)口的第10、ll管脚，分别用作Netehip2272的中断输入管脚和复位控制管脚，ASMl是Blacktin532的异步存储块1的片选信号用作Netehip2272的片选信号，IOW，IOR是Blackfin532的写、读选通输出信号用作Netchip2272的写选通和读选通信号。IRQ是Netehip2272的中断输出信号，RESET是它的复位输入信号，CS是它的片选信号，D+，D-是USB总线的差分数据线，VCC和GND分别是它的电源线和地线。