【正文】 B總線上。CH372芯片占用兩個地址位，當A0引腳為高電平時選擇命令端口，可以寫入新的命令，或者讀出中斷標志；當A0引腳為低電平時選擇數(shù)據(jù)端口，可以讀寫數(shù)據(jù)。INT輸出的中斷請求是低電平有效，可以連接到單片機的中斷輸入引腳或者普通I/O引腳，單片機可以使用中斷方式或者查詢方式獲知中斷請求。CH372芯片的RD和WR可以分別連接到單片機的讀選通輸出引腳和寫選通輸出引腳。 USB接口的硬件電路設(shè)計圖31 CH372的引腳圖CH372芯片的被動并行接口包括：8位雙向數(shù)據(jù)總線D7～D0、讀選通輸入引腳RD、寫選通輸入引腳WR、片選輸入引腳CS、中斷輸出引腳INT以及地址輸入引腳A0。首先寫入的輸入數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)塊長度，也就是后續(xù)數(shù)據(jù)流的字節(jié)數(shù)。數(shù)據(jù)塊長度的有效值是0至8，如果長度不為0，則單片機必須將后續(xù)數(shù)據(jù)逐個寫入CH372。命令WR_USB_DATA5：該命令向USB端點1的上傳緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)塊，在內(nèi)置固件模式下，USB端點1就是中斷端點。數(shù)據(jù)塊長度的有效值是0至64，如果長度不為0，則單片機必須將后續(xù)數(shù)據(jù)從CH372逐個讀取完。命令RD_USB_DATA0：該命令從當前USB中斷的端點緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)塊。為了防止緩沖區(qū)覆蓋，CH372向單片機請求中斷前首先鎖定當前緩沖區(qū)，暫停所有的USB通訊，直到單片機通過UNLOCK_USB命令釋放當前緩沖區(qū)，或者通過RD_USB_DATA命令讀取數(shù)據(jù)后才會釋放當前緩沖區(qū)。在內(nèi)置固件模式的USB設(shè)備方式下，單片機只需要處理表中標注為灰色的中斷狀態(tài)，CH372內(nèi)部自動處理了其它中斷狀態(tài)。當CH372向單片機請求中斷后，單片機通過該命令獲取中斷狀態(tài)，分析中斷原因并處理。通常情況下，設(shè)置USB工作模式在20uS時間之內(nèi)完成，完成后輸出操作狀態(tài)。在USB設(shè)備方式下，未啟用是指USB總線D+的上拉電阻被禁止，相當于斷開USB設(shè)備；啟用是指USB總線D+的上拉電阻有效，相當于連接USB設(shè)備，從而使USB主機能夠檢測到USB設(shè)備的存在。命令SET_USB_MODE：該命令設(shè)置USB工作模式。該命令需要輸入4個數(shù)據(jù)，依次是廠商VID的低8位、廠商VID的高8位，產(chǎn)品PID的低8位，產(chǎn)品PID的高8位。當檢查到USB總線掛起狀態(tài)后，CH372將產(chǎn)生USB_INT_USB_SUSPEND事件中斷。檢查方式有2種：00H說明不檢查USB掛起(上電或復位后的默認值)；04H說明以50ms為間隔檢查USB掛起。命令CHK_SUSPEND：該命令設(shè)置檢查USB總線掛起狀態(tài)的方式。例如，輸入數(shù)據(jù)是57H，則輸出數(shù)據(jù)是A8H。命令CHECK_EXIST：該命令測試工作狀態(tài)，以檢查CH372是否正常工作。命令RESET_ALL：該命令使CH372執(zhí)行硬件復位。進入低功耗狀態(tài)后，CH372芯片的時鐘停振，從而節(jié)約電能，直到檢測到以下兩種情況之一才退出低功耗狀態(tài)：一是檢測到USB總線有信號；二是單片機向CH372芯片寫入新的命令（沒有輸入數(shù)據(jù)的命令，例如GET_IC_VER命令）。如果返回值為0B7H，去掉位7的1，實際版本號為37H。表33 操作狀態(tài)命令GET_IC_VER：該命令獲取芯片及固件版本。(9) ，支持低功耗模式。(7) 通用的本地8位數(shù)據(jù)總線，4線控制：讀選通、寫選通、片選輸入、中斷輸出。(5)通用Windows驅(qū)動程序提供設(shè)備級接口，通過DLL提供API應用層接口。(3)具有省事的內(nèi)置固件模式和靈活的外部固件模式。CH372的主要特點包括以下方面：(1)全速USB設(shè)備接口，兼容USB ，即插即用，外圍元器件只需要晶體和電容。 USB接口的硬件設(shè)計 CH372簡介CH372是一個USB總線的通用設(shè)備接口芯片。其缺點是需要兩個芯片，電路設(shè)計和調(diào)試比較復雜，接口性能由于開發(fā)者的因素差異較大。但由于具備了USB接口，與過去的開發(fā)系統(tǒng)通常不兼容，需要購買新的開發(fā)系統(tǒng)，投資較高；第三種方案是采用連接到一般微控制器的接口芯片，例如philps的PDIUSBD11/1National半導體公司的USBN960X、南京沁恒電子有限公司的CH372等，它可用一般的單片機開發(fā)系統(tǒng)進行開發(fā)，不需購買新系統(tǒng)，而且USB芯片本身價格較便宜，所以這種接口方案成本很低。本章主要介紹USB接口的設(shè)計。當設(shè)備已被配置好并且可以運行時，它將進入配置狀態(tài)。設(shè)備驅(qū)動程序開始收集關(guān)于設(shè)備的信息，包括接口和端點。5．主機給設(shè)備分配一個唯一的地址，設(shè)備轉(zhuǎn)向地址狀態(tài)(Address State)。當復位信號撤消后，端口已經(jīng)有效了。然后主機發(fā)出端口使能及復位命令給那個端口。2．主機通過尋問集線器決定此次狀態(tài)改變的確切含義。當USB設(shè)備接上或USB設(shè)備移開的時候，主機啟動一個被稱作總線枚舉(bus enumeration)的進程，來標識并管理設(shè)備狀態(tài)的改變，當USB設(shè)備接上一個加電端口時，系統(tǒng)將采取以下操作：1．USB設(shè)備所連的集線器通過其通向主機的狀態(tài)改變通道向主機匯報本USB設(shè)備已連接上?？偩€活動掛起可能是因為主機本身進入了掛起狀態(tài)。這種能力必須在設(shè)備配置描述符中預先做出說明，使主機對這樣的事件有所準備。只有在這種情況下，才可以由I/O設(shè)備啟動一個信號。在掛起狀態(tài)下，總線上的任何活動將導致I/O設(shè)備從掛起狀態(tài)返回，進入活動狀態(tài)。這時因為主機關(guān)機或進入睡眠狀態(tài)。這時，USB設(shè)備保持當前的內(nèi)部狀態(tài)，包括它的設(shè)備地址及配置值信息等。實際上如果設(shè)備有多個配置，主機可以發(fā)送一個Set_Configuration請求來指配置使I/O設(shè)備返回到它的地址狀態(tài)，暫停設(shè)備傳輸活動。從設(shè)備的角度來看，它必須保存主機為它配置的當前活動的配置信息。(5) 配置狀態(tài)配置狀態(tài)表示主機激活了設(shè)備的某個配置，從此設(shè)備將在此配置下工作。進入地址狀態(tài)時，為了使設(shè)備正常工作，USB主機會對此設(shè)備進行進一步的配置，包括獲得設(shè)備的描述符、各種配置符以及每種配置描述符下的接口描述符和端點描述符等。從此之后，主機將通過此地址識別這個設(shè)備。通過缺省地址，主機可以識別這個新接入的設(shè)備，并通過設(shè)備的默認控制端點0獲得它的設(shè)備描述符(通過Get_Descriptor命令)，并為設(shè)備設(shè)置一個唯一的設(shè)備地址(通過Set_Address命令)當設(shè)備的唯一地址被成功設(shè)置后，設(shè)備將進入地址狀態(tài)。等到復位完成后，此設(shè)備獲得了肚子使用總線缺省地址0的權(quán)力，所以此狀態(tài)為缺省狀態(tài)。(3) 缺省狀態(tài)缺省狀態(tài)表示設(shè)備使用總線的缺省地址與USB主機進行通信時的狀態(tài)。自供電的接口功能和總線供電的接口功能是有區(qū)別的。設(shè)備對電源支持能力是通過配置描述符(Configuration Descriptor)反映的。(2) 加電狀態(tài)設(shè)備接入總線后帶電時的狀態(tài)稱為加電狀態(tài)。通常打印機、掃描儀和數(shù)字相機以這種方式與主機聯(lián)接。(4) 批量傳送 批量傳送支持在不確定時間進行的相當大量的數(shù)據(jù)通信，它可以利用任何可獲得的帶寬，批量傳送有以下特點：● 可以獲得帶寬訪問總線；● 如果總線出現(xiàn)錯誤，傳送失敗，可進行重發(fā)；● 可以保證數(shù)據(jù)必能被發(fā)送，但不能保證帶寬和延遲；只有當可獲得帶寬時，批量傳送才會發(fā)生。低速、全速和高速設(shè)備都支持中斷傳送。如果端口傳送數(shù)據(jù)時會有中斷情況發(fā)生，一定要用中斷傳送，以防中斷產(chǎn)生時，客戶軟件誤以為IRP結(jié)束。主機無法知道一個端口何時準備好一個中斷傳送，除非它訪問這個端點，并同時請求一個中斷傳送，等待回答。中斷傳輸需要快速地向主機報告當前的狀態(tài)，這是由設(shè)備的屬性和使用的場合所決定的。中斷傳送適用于那些請求傳輸?shù)念l率不高，但是必須在指定時間內(nèi)完成傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。同步接受者可以判斷自己是否在一個幀內(nèi)錯過了一些數(shù)據(jù)，而且知道丟失了多少數(shù)據(jù)。對于等時傳送來說，定時比正確性和重傳更重要。接收器可以判斷是否發(fā)生了一個錯誤。USB設(shè)備要求一個幀內(nèi)不能有超過90%的時間用于等時傳送或中斷傳送(因為嗎，每幀都得保留10%的時間用于控制傳送)。(2) 同步傳送 USB要求等時傳送能提供以下幾點：固定的延遲下，確保對USB帶寬的訪問；只要數(shù)據(jù)能提供得上，就能保證通道上的恒定數(shù)據(jù)傳送速度；由于錯誤而造成的傳送失敗時，并不重傳數(shù)據(jù)?？刂苽魉褪褂玫氖窍⑼ǖ郎想p向信息流。USB定義了4種傳送類型：(1) 控制傳送 控制傳輸屬于突發(fā)式、非周期性的，由主機軟件發(fā)起的請求或響應的通信，它用于支持在客戶軟件和功能設(shè)備之間的關(guān)于設(shè)置信息、命令信息、狀態(tài)信息的傳送。USB設(shè)備的設(shè)計者可以決定設(shè)備上每個端點的能力。USB要求任何在通道上傳送的數(shù)據(jù)均被打包，數(shù)據(jù)的解釋工作由客戶層軟件和應用層軟件負責。 USB的傳輸類型USB通過通道在主機緩沖區(qū)與設(shè)備端點間傳送數(shù)據(jù)。設(shè)置信息包括USB帶寬分配，選擇設(shè)備的設(shè)置信息等。每個USB設(shè)備都包含設(shè)置信息，來描述該設(shè)備的性能和所需資源。USB協(xié)議規(guī)范為集線器定義了兩種不同的電源類型：總線供電和自加電。此外，集線器必須能夠支持與下行端口相連的 USB 外設(shè)的所有速度或類型， 集線器必須能夠從所有因連接目標錯誤條件引發(fā)的總線故障中檢測和恢復。集線器提供了超越主機實施所能提供的額外結(jié)合點，并重播了在面對上行端口及面對下行端口上查看的所有通信量。集線器在 USB 設(shè)備和主機之間提供了電接口。主機所完成的USB相關(guān)工作：為外圍設(shè)備提供電源；檢測設(shè)備的連接和移除；檢查數(shù)據(jù)的錯誤；管理數(shù)據(jù)通信、與外圍設(shè)備交換數(shù)據(jù)?？偩€上的各個設(shè)備有不同的要求，這些設(shè)備都在企圖同時性的傳輸數(shù)據(jù)。(圖中的Func代表USB設(shè)備)： USB體系圖在任何USB系統(tǒng)中都只有一個主機，它是USB通信的中心。其中主機是一個提供USB 接口及接口管理能力的硬件、軟件及固件的復合體，可以是PC，也可以是OTG 設(shè)備。這要求設(shè)計者不僅熟悉Delphi程序設(shè)計，還要熟悉USB協(xié)議Windows核心態(tài)。我主要負責使用Delphi語言進行USB設(shè)備驅(qū)動程序和應用的開發(fā)。微控制器采用了Atmel公司的AT89C51, USB接口芯片采用CH372。 USB實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn)方案USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件模塊包括多路模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、微控制器和USB接口芯片等。USB定義了四種不同的傳輸類型來滿足不同設(shè)備的需求，這些傳輸類型包括等待傳輸、塊傳輸、中斷傳輸和控制傳輸。如果連續(xù)3ms沒有總線活動，則USB會自動進入掛起狀態(tài)，處于掛起狀態(tài)的設(shè)備消耗的電流不超過500uA。在發(fā)生錯誤時，事物處理可以重新進行。（8）錯誤檢測和恢復。USB設(shè)備提供總線供電和自供電兩種方式，通過集線器向設(shè)備提供電源。USB 。（其中0x00地址用于缺省地址，在設(shè)備剛?cè)刖W(wǎng)或復位時使用）（5），無論多少個設(shè)備連接在系統(tǒng)中，主機只給USB主控制器分配固定的I/O地址和中斷向量，不會額外占用系統(tǒng)資源。，每個Hub集線器可向上連接到另一個Hub，深度可達5層。多個連接器可以通過USB集線器連接。（3）單一的連接器類型。設(shè)備連接后由USB自檢測，并且由軟件自動配置，完成后立刻就能使用，不需要用戶進行干涉。（2）熱插拔。 USB的特點USB作為新一代的計算機接口，具備如下特點：（1）低成本。目前USB 。USB是Universal Serial Bus的簡稱，譯為通用串行總線。例如在PC機及工控機內(nèi)安裝數(shù)據(jù)采集板卡，如A/D卡、422卡或485卡等。 then the hardware scheme are given in detail。使用USB總線傳輸數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與計算機之間的通訊開辟了新的道路。驅(qū)動和應用程序主要完成USB設(shè)備的讀寫和即插即用功能，并提供一個友好的人機界面，對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行控制并顯示采集后的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計包括硬件設(shè)計、固件程序開發(fā)、驅(qū)動程序開發(fā)和應用程序開發(fā)四部分。本論文以基于USB總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制過程為主要內(nèi)容，闡述了利用CH372與ATMEL的AT89C51等組成的一套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計方案、開發(fā)方法和開發(fā)過程，并給出了具體實現(xiàn)方案。北方民族大學學士學位論文論文題目: AT89C51單片機USB接口驅(qū)動和應用程序的開發(fā) 院(部)名 稱: 電信學院 學 生 姓 名: 楊闖 專 業(yè): 測控技術(shù)與儀器 學 號: 20060249 指導教師姓名: 周春艷 論文提交時間: 2010年5月24日 論文答辯時間: 2010年5月29日 學位授予時間: 北方民族大學教務(wù)摘 要通用串行總線USB是一種新興的并逐漸取代其他接口標準的數(shù)據(jù)通信標準。USB，由于速度快，使用方便靈活，易于擴展，支持即插即用，成本低廉等一系列優(yōu)點，得到了廣泛的應用。論文首先簡要介紹了USB總線的相關(guān)內(nèi)容，然后介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計。在硬件設(shè)計部分，首先介紹了設(shè)計中所用的CH372的性能和特點，然后給出了具體硬件設(shè)計方案，并對設(shè)計中應該注意的問題進行了說明。本論文已完成了基于USB總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計，用其實現(xiàn)了基本的數(shù)據(jù)采集功能。關(guān)鍵詞：USB、驅(qū)動程序、應用程序、AT89C5CH372AbstractUniversal serial bus USB is one kind of emerging and replace other interface standards of data munication standards. USB, due to fast, convenient and flexible easy to expand, to support plug and play, low cost advantages, such as