USB接口研究与硬件电路的设计学习课件免费下载

　　USB作为一种新型的接口技术，以其简单易用、速度快等特点而备受青睐。

　　本文简要介绍USB 接口的特点、硬件结构、数据流传送以及外设控制器的实现方式。并详细说明利用51单片机结合PHILIPS公司的PDIUSBD12带并行总线的USB接口器件，设计带DMA工作模式的可供视频信号传输的多功能USB接口电路的过程。

　　USB简介

　　USB的英文全称为Universal Serial Bus，中文含义是通用串行总线，它是一种快速的，双向的，同步传输的廉价的并可以进行热拔插的串行接口。

　　USB接口使用方便，它可以连接多个不同的设备，而过去的串口和并口只能接一个设备。速度快是USB技术的突出特点之一。全速USB接口的最高传输率可达12Mb/s，比串口快了整整100倍，而执行USB2.0标准的高速USB接口速率更是达到了480Mb/s.这使得高分辨率、真彩色的大容量图象的实时传送成为可能。普通的使用串口、并口的设备都需要单独的供电系统，而USB设备则不需要。

　　正是由于USB的这些特点，使其获得了广泛的应用。到目前为止，USB已经在PC机的多种外设上得到应用，包括扫描仪，数码相机，数码摄像机、音频系统、显示器、输入设备等。对于广大的工程设计人员来说，USB是设计外设接口时理想的总线。

　　设计内容

　　对于USB接口芯片，通常分为普通和DMA（直接存储器存取）两种工作模式。相对于普通模式，DMA数据传输模式传输速率更快，更适合于视频数字信号等高速、实时信号的传送。

　　但遗憾的是，国内市场上提供的各种USB接口电路板大部分仅工作在普通模式，缺少对DMA工作模式的支持，不能直接用于象CCD数字摄像机USB接口这样的需要工作在DMA模式下的设计开发。

　　为了解决这个问题，我们对USB的原理进行了研究，尝试着利用51单片机结合PHILIPS公司的PDIUSBD12带并行总线的USB接口器件，设计带DMA工作模式的可供视频信号传输的多功能USB接口电路，现已设计出了完整的硬件电路。

　　USB的主要优点：

　　使用方便。连接外设不必再打开机箱；允许外设热插拔，而不必关闭主机电源

　　速度快。USB支持三种设备传输速率：1.5 Mb/s（低速设备）、12 Mb/s（中速设备）和480 Mb/s（高速设备）。

　　独立供电。USB接口提供了内置电源。

　　连接灵活。一个USB口理论上可以连接127个USB设备。连接的方式也十分灵活，既可以使用 串行连接，也可以使用集线器Hub，把多个设备连接在一起，再同PC机的USB口相接。

　　成本低。为了把外设连接到PC上，USB提供了一种低成本的解决方案。