文档介绍：昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告
( 2011 —2012 学年第 2 学期)
课程名称:嵌入式系统设计开课实验室:信自楼443 2012年4月 19 日
年级、专业、班
计科xx
学号
Xxxxxxxxxxxx
姓名
Xxxx
成绩
实验项目名称
USB接口实验
指导教师
Xx
教师评语
该同学是否了解实验原理: □ □ □
该同学的实验能力: □ □ □
该同学的实验是否达到要求: □ □ □
实验报告是否规范: □ □ □
实验过程是否详细记录: □ □ □
教师签名:
年月日
实验目的
1、了解USB接口基本原理。
2、掌握通过USB接口与PC通讯的编程技术。
实验原理

通用串行总线协议USB(Universal Serial Bus)是由Intel 、Compaq、Microsoft等公司联合提出的一种新的串行总线标准,主要用于PC机与外围设备的互联。 USB支持三种设备传输速率: Mb/s、中速设备12 Mb/s和高速设备480 Mb/s。其主要特点是:
支持即插即用。②传输速度快。③连接方便。④独立供电。⑤成本低。

USB规范中将USB分为以下五个部分:
控制器(Host Controller):负责执行由控制器驱动程序发出的命令。
控制器驱动程序(Host Controller Driver):在控制器与USB设备之间建立通信通道。
USB芯片驱动程序(USB Driver):提供对USB芯片的支持和固件(Firmware)的支持。
USB设备(USB Device):与PC相连的USB外围设备。
设备驱动程序(Client Driver Software):驱动USB设备的程序。

针对设备对系统资源需求的不同,在USB规范中规定了四种不同的数据传输方式:
同步传输(Isochronous) :以固定的传输速率,连续不断地在主机与USB设备之间传输数据,在传送数据发生错误时,USB并不处理这些错误,而是继续传送新的数据。
中断传输(Interrupt):用于较小数据量传送,但它处理及时,实时性好。
控制传输(Control):用于主机到USB设备的数据传输,包括设备控制指令、设备状态查询及确认命令。
批量传输(Bulk):此方式不能保证传输的速率,但可保证数据的可靠性,当出现错误时,会要求发送方重发。

USB设备开发包括硬件电路设计和软件设计两部分内容,其中软件部分又包括USB芯片驱动程序和应用程序两部分。
USB设备在硬件上通过USB芯片实现。基于硬件资源,用USB芯片驱动程序来实现USB的功能。

Embest S3CEV40实验系统的USB接口模块采用美国国家半导体公司的USBN9603 USB控制器,该控制器是全速USB节点器件,,。实验系统中USBN9603与S3C44B0X处理器的连接图如图1-6所示。S3CEV40的电路设计中采用非复用的8位并行总线模式。该模式中没有使用DMA方式。因此DACK接高电平。CPU通过译码器生成的片选信号CS1对USB控制器进行选通,USBN9603通过EXINT0对CPU发出中断请求。

① USB读写
Embest S3CEV40的USB控制器用户寄存器有两个:只写内部地址寄存器和可读/写数据检测器。内部地址寄存器的地址为0x02000002,数据寄存器的地址为0x02000000。
对USB控制器进行读操作(包括读USB内部寄存器及数据)时,第一步是设置USB6位宽的内部地址寄存器,指明将要从USB某个内部地址读一个字节,第二步是从数据寄存器读出8位宽的数据。
对USB进行写操作类似读操作,第一步同样是设置USB的内部地址寄存器,指明将要写一个字节数据到USB内部某个地址中去,第二步是向数据寄存器写入8位宽的数据。
② USB中断
USB控制器中断请求引脚连接S3C44B0X外部中断引脚EXINT0,对应的中断向量为0。初始化USB中断的步骤如下:
a) 初始化中断控制器的INTCON及中断方式寄存器INTMOD,使能EXINT0中断。
b) 安装USB中断服务程序入口到中断向量。
c) 初始化I/O端口G组控制器PCONG,PUPG指明EXINT0是作为中断输入引脚使用。
d) 设置外部中断寄存器EXTINT,指明中断