【正文】 圖 42 USB枚 舉流程圖 設(shè)備連接到總線后，設(shè)備從總線獲得 5V 電源，程序首先初始化端口，待主機(jī)檢測(cè)到設(shè)備連接。然后主機(jī)以控制傳輸?shù)姆绞?，通過(guò)端點(diǎn) 0 對(duì)設(shè)備發(fā)送各種請(qǐng)求，設(shè)備收到主機(jī)發(fā)來(lái)的請(qǐng)求后同步字段（ SYNC） PID 字段 數(shù)據(jù)字段 CRC 字段 包結(jié)尾字段（ EOP） PID0 PID1 PID2 PID3 PID0 PID1 PID2 PID3 第 11 頁(yè) 共 22 頁(yè) 回復(fù)相應(yīng)的信息，進(jìn)行枚舉操作。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，主機(jī)輪詢它的根 hub 的狀態(tài)看是否有設(shè)備連接。 PID 字段：用來(lái)表示數(shù)據(jù)封包的類型。 USB 通信協(xié)議 包（ Packet）是 USB 系統(tǒng)中信息傳輸?shù)幕締卧?，所有?shù)據(jù)都是經(jīng)過(guò)打包后在總線上傳輸?shù)摹? 各單元設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)功能 設(shè)計(jì)思路： 本次項(xiàng)目主要分為兩大模塊： USB 通信； SD 卡通信。 主程序流程圖 圖 41 主程序流程圖 插入主機(jī) USB 口后， MSP430F5529 就開始工作，調(diào)用函數(shù)對(duì) USB 模塊初始化。 圖 310 JTAG仿真接口電路 第 9 頁(yè) 共 22 頁(yè) 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與分析 軟件由主模塊、 USB 通信模塊、 SD 卡讀取模塊組成。 圖 38 SD卡實(shí)物及引腳描述 第 8 頁(yè) 共 22 頁(yè) 圖 39 SD卡接口電路 JTAG 仿真接口 JTAG 是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議，標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG 接口是 4 線 —— TMS、TCK、 TDI、 TDO，分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。 DO、CS、 SCLK 和 DI 引腳分別接到單片機(jī)的 、 、 、 。輸入端點(diǎn) 1 到 7 和輸出端點(diǎn) 1 到 7 都能夠被配置為中斷 /批量端點(diǎn)?？刂茖懭雮鬏敯O(shè)置階段事務(wù)、數(shù)據(jù)輸出階段事務(wù)和狀態(tài)輸入階段事務(wù)。注意控制端點(diǎn)必須在 USB 設(shè)備連接到 USB主機(jī)之前進(jìn)行初始化。控制傳輸使用輸入端點(diǎn) 0 和輸出端點(diǎn) 0。這些額外的端點(diǎn)可以配置成批量或中斷端點(diǎn)。按照 USB 傳輸規(guī)范，端點(diǎn) 0 預(yù)留為控制端點(diǎn)， 該端點(diǎn)為 雙向傳輸。 MSP430F5529 單片機(jī)存在可用高頻晶振 XT2，因此本次設(shè)計(jì)的 PLL 參考時(shí)鐘頻率為 XT2CLK（ 4MHZ）。 圖 35 USB接口模塊 MSP430F5529 單片機(jī)的 USB 模塊具有以下特性： ◆完全符合 規(guī)范； — 集成 12Mbps 全速 USB 收發(fā)器 — 多達(dá) 8 個(gè)輸入和 8 個(gè)輸出端點(diǎn) — 支持控制、中斷和批量傳輸模式 ◆擁有獨(dú)立于 PMM模塊的電源系統(tǒng)； — 集成了 輸出的低功耗線性穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器從 5V的 VBUS 取電， 第 6 頁(yè) 共 22 頁(yè) 輸出足以驅(qū)動(dòng)整個(gè) MSP430 工作 — 集成 PHY 和 PLL模塊供電 — ◆內(nèi)部 48MHZ的 USB 時(shí)鐘； — 集成可編程鎖相環(huán)（ PLL） — 高度自由化的輸入時(shí)鐘頻率，可使用低成本晶振 ◆當(dāng) USB 模塊禁止時(shí)； — 緩沖空間被映射到通用 RAM空間，為系統(tǒng)提供額外的 2KB 的 RAM — USB 功能引腳變?yōu)榫哂袕?qiáng)電流驅(qū)動(dòng)能力的通用 I/O 口 圖 36 USB模塊框圖 PLL 鎖相環(huán)模塊為 USB 操作提供高精度低抖動(dòng)的 48MHZ 的時(shí)鐘。 圖 34 電源模塊 USB 接口模塊 整個(gè)系統(tǒng)利用 USB 接口實(shí)現(xiàn) MSP430F5529 單片機(jī)與 PC 機(jī)的通信，如圖35 所示， VCC、 D、和 D+引腳分別連接到單片機(jī)的 VBUS、 、。此最小系統(tǒng)中的 USB 接口上的 5V電壓經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路得來(lái)的。 （ 2）按鍵復(fù)位：在復(fù)位電容 C16 上并聯(lián)一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān) SWPB 按下時(shí)電容 C16 被放電、 RST 也被拉到低電平，而且由于電容的充電會(huì)保持一段時(shí)間的低電平來(lái)使單片機(jī)復(fù)位。 圖 32 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路： 復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成。 圖 31 MSP430F5529單片機(jī)的內(nèi)部框圖 第 4 頁(yè) 共 22 頁(yè) 電路分析 單片機(jī)最小系統(tǒng)由 MCU、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和電源模塊組成 時(shí)鐘電路： MSP430F5529 使用 4MHz 的晶體振蕩器作為振蕩源，電容容量為 30P。 3 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)與分析 單片機(jī)最小系統(tǒng) MSP430F5529 單片機(jī)簡(jiǎn)介 MSP430F5529 單片機(jī)是一種超低功耗、高性能 16 位微處理器，它具有以下功能 ： 128KB 閃存、 8KB RAM、 USB 接口、采樣和保持及自動(dòng)掃描功能的12 位 ADC、 2 個(gè) USCI（ 1， USCI_A0 和 USCI_A1，每個(gè)支持：增強(qiáng) UART、IrDA、同步 SPI； 2， USCI_B0 和 USCI_B1，每個(gè)支持： I2C、同步 SPI）、 32 位 HW MPY、四個(gè)個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、三通道內(nèi)部 DMA、片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路 [1]。 單片機(jī)U SB 模塊PC電源模塊 SD 卡模塊 第 3 頁(yè) 共 22 頁(yè) 本設(shè)計(jì)用到的電源為 ，屬于小功率穩(wěn)壓電源，采用三端穩(wěn)壓芯片AMS1117。 方案二： MSP430F449 采用 MSP430F449 單片機(jī)，需要連接一塊 USB 通用接口芯片，在集成度上沒有 MSP430F5529 方便，故此次設(shè)計(jì)選擇 MSP430F5529 單片機(jī)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案 系統(tǒng)框圖 圖 21 系統(tǒng)方框圖 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 第 2 頁(yè) 共 22 頁(yè) 整個(gè)系統(tǒng)由 USB 接口 5V電壓經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓電路 AMS1117 輸出 的直流電壓供給單片機(jī)使用。 2 總體方案論證與設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 基于 MSP430 單片機(jī)的 U 盤設(shè)計(jì)應(yīng)用了單片機(jī) MSP4 SD 卡接口電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、 USB 接口電路等模塊。因此， 設(shè)計(jì)穩(wěn)定、低功耗的 U 盤就顯得非常重要了。在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天， U 盤已經(jīng)成為了主流的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器件，滿足了我們對(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的需求。同時(shí)也為低功耗、便攜式的 U盤提供了理想的存儲(chǔ)介質(zhì) 研究意義 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們生活水平的提高，信息化程度的提高，信息的傳輸交換需求也就越來(lái)越多。 近幾年，隨著 FlashMemory非易失存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，誕生了許多基于 Flash存儲(chǔ)技術(shù)的非易失大容量閃爍存儲(chǔ)卡。如今， USB 技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越普及和成熟，低成本、高穩(wěn)定性、較高的數(shù)據(jù)傳輸速率和即插即用的方便性，使其備受硬件廠商的青睞。如今，電腦已經(jīng)成為了我們生活的一部分，那么拷貝數(shù)據(jù)則成了家常便飯， U 盤正是幫助我們完成這項(xiàng)“偉大事業(yè)”的良好載體，可以說(shuō)和我們的生活密不可分。 SD card。 關(guān)鍵詞 ： MSP430； U 盤； SD 卡；讀卡器 The U disk design of a MSP430based Abstract With the rapid development of science and technol