【文章內容簡介】 構圖 2．系統(tǒng)設計原理 USB 接口簡介 USB 是一種常用的 pc 接口 ,他只有 4 根線，兩根電源兩根信號 ,如圖 行傳輸?shù)?,usb 接口也稱為串行口， 的速度可以達到 480Mbps?？梢詽M足各種工業(yè)和民用需要 .USB 接口的輸出電壓和電流是： +5V 500mA 實際上有誤差，最大不能超過+/ 也就是 。 usb 接口的 4 根線一般是下面這樣分配的，需要注意的是千萬不要把正負極弄反了，否則會燒掉 usb 設備或者電腦的南橋芯片：黑線： gnd 紅線：vcc 綠線： data+ 白線： data。 圖 4 usb接口定義圖 I2C 總線簡介 為了非常方便地對 I2C 從器件進行快速 的正確的讀寫操作 ,我們?yōu)榇硕O計出虛擬 AT89C51 模塊 USB 接口芯片模塊 模塊 EEPROM模塊 4 I2C 總線操作平臺軟件包。 I2C 總線是 PHILIPS 公司推出的芯片間串行數(shù)據(jù)傳輸總線 2 根線即可實現(xiàn)完善的全雙工同步數(shù)據(jù)傳送能夠十分方便地地構成多機系統(tǒng)和外圍器件擴展系統(tǒng) I2C 器件是把 I2C 的協(xié)議植入器件的 I/O 接口使用時器件直接掛到 I2C 總線上 ,這一特點給用戶在設計應用系統(tǒng)帶來了極大的便利 I2C 器件無須片選信號是否選中是由主器件發(fā)出的 I2C 從地址決定的而 I2C 器件的從地址是由 I2C 總線委員會實行統(tǒng)一發(fā)配我們推出的 I2C 總線的操作平臺軟件包只要你 給出器件從地址即可進行字節(jié)讀字節(jié)寫多字節(jié)讀多字節(jié)寫能夠非常方便地使用 I2C 器件無須你介入底層的 I2C 操作協(xié)議。它是連接 USB 和 89C51 單片機所用到的總線，很方便的傳送和接收數(shù)據(jù)。 3．單元模塊設計 USB 硬件電路設計 電源電路模塊 電源電路為有兩個，通過 DCDC 器件（ 7805）將 9V 電壓轉換為 5V。 DC/DC 是一種高頻模塊電源，它可以實現(xiàn)直流到直流的變換，既可以把輸入電壓變低，也可以把輸入電壓變高， 還可以把電源極性反轉，而且輸人電壓還可以在一定的范圍內變化。一路輸人電壓可以得到 幾路輸出電壓。直流輸出電壓和輸出電流有很多檔次供使用者選擇，而且 體積小、輸出功率大。在 DCDC變換中， pwm 和 pfm 是兩種基本的控制方式，除此之外，還有相移控制等。 pwm 控制一般指開關周期固定，即頻率固定，通過改變開關導通時間，調節(jié)輸出電壓，而 pfm 一般指開關導通時間固定，通過改變開關周期，來調節(jié)輸出電壓，在有些諧振電路中，因為顧忌諧振周期的緣故，所以多采用 pfm 但是， pfm控制方式，使的開關頻率變化，使的濾波器的設計很困難，一般不采用。 圖 5 電源電路圖 5 單片機最小系統(tǒng)模塊 89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。 89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 100 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 89C51 是一種高效微控制器 ， 89C2051 是它的一種精簡版本。 89C 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案 圖 6 單片機最小系統(tǒng)圖 6 E2PROM 模塊： E2PROM 芯片： CSI24WC02 CSI24WC02 是一個 2K 位串行 CMOS E2PROM 內部含有 256 個 8 位字節(jié) CATALYST 公司的先進 CMOS 技術實質上減少了器件的功耗， CSI24WC01 有一個 8 字節(jié)頁寫緩沖器CSI24WC0 有一個 16 字節(jié)頁寫緩沖器該器件通過 I2C 總線接口進行操作，有一個專門的寫保護功能。 表 1 CSI24WC02管腳描述 管腳名稱 功能 A0 A1 A2 器件地址選擇 SDA 串行數(shù)據(jù) /地址 SCL 串行時鐘 WP 寫保護 Vcc + 工作電壓 Vss 地 圖 7 E2PROM電路圖 7 圖 8 E2PROM PCB圖 USB 接口模塊 USB 接口芯片： PDIUSBD12 PDIUSBD12 是一款性價比很高的 USB 器件。它通常用作微控制器系統(tǒng)中實現(xiàn)與微控制器進行通信的高速通用并行接口。它還支持本地的 DMA 傳輸。 這種實現(xiàn) USB 接口 的標準組件使得設計者可以在各種不同類型微控制器中選擇出最合適的微控制器。這種靈活性減小了開發(fā)的時間、風險以及費用，從而用最快捷的方法實現(xiàn)最經濟的 USB 外設的解決方案。 PDIUSBD12 完全符合 版的規(guī)范，它還符合大多數(shù)器件的分類規(guī)格：成像類、海量存儲器件、通信器件打印設備、以及人機接口設備。同樣地， PDIUSBD12 理想地適用于許多外設，例如：打印機、掃描儀外部的存儲設備和數(shù)碼相機等等。它使得當前使用 SCSI 的系統(tǒng)可以立即降低成本。 PDIUSBD12 所具有的低掛起功耗連同 LazyClock 輸出可以滿足使用 ACPI OnNOW 和USB 電源管理的要求。低的操作功耗可以應用于使用總線供電的外設。 此外它還集成了許多特性，包括 SoftConTM GoodLinkTM 、可編程時鐘輸出、低頻晶振和終止寄存器集合。所有這些特性都為系統(tǒng)顯著節(jié)約了成本，同時使 USB 功能在外設上的應用容易。 8 圖 9 USB接口電路圖 圖 10 USB接口 PCB圖 9 USB 軟件設計 主程序介紹： 名稱： main() 功能：主函數(shù)，負責發(fā)送 USB 請求、處理 USB 總線事件、進行 EEPROM 的讀寫操作。