USB3.0接口技术与电路设计

文章摘要：PDIUSBD12 可编程为单周期DMA或突发模式DMA。在单周期DMA 中，DMREQ在每单个应答后直到被DMACK_N 重新激活之前保持无效。在突发模式DMA 中，DMREQ 在器件中突发编程时一直保持有效。该过程持续到PDIUSBD12 通过EOT_N 接收到一个DMA 终止信息。这时产生一个中断指示本地CPU ，DMA操作已经完成。在DMA 读操作时，DMREQ 仅当缓冲区完全表示主机成功的发送了一个信息包到PDIUSBD12 时才有效。由于具有双缓冲配置主机可以在第一个缓冲区被读出时对第二个缓冲区进行填充。这种并行的处理有效的增加了数据吞吐量。当主机没有完全填满缓冲区的情况下(单向I

USB3.0接口技术与电路设计,标签：接口技术,微机原理与接口技术,http://www.88dzw.com

　　PDIUSBD12 可编程为单周期DMA或突发模式DMA。在单周期DMA 中，DMREQ在每单个应答后直到被DMACK_N 重新激活之前保持无效。在突发模式DMA 中，DMREQ 在器件中突发编程时一直保持有效。该过程持续到PDIUSBD12 通过EOT_N 接收到一个DMA 终止信息。这时产生一个中断指示本地CPU ，DMA操作已经完成。

　　在DMA 读操作时，DMREQ 仅当缓冲区完全表示主机成功的发送了一个信息包到PDIUSBD12 时才有效。由于具有双缓冲配置主机可以在第一个缓冲区被读出时对第二个缓冲区进行填充。这种并行的处理有效的增加了数据吞吐量。当主机没有完全填满缓冲区的情况下(单向ISO 配置时小于64 或128 字节)。DMREQ 会在缓冲区的最后一个字节时无效，而不管当前的DMA突发计数。在更新了DMA突发计数的下一个包发送时，DMREQ 再次被激活。

　　DMA的写操作与之相似，当缓冲区未装满时，DMREQ 一直有效。当缓冲区填满时，在下一个IN 标志将信息包送入主机。当传输完成之后DMREQ 变为无效。同样的，双缓冲配置在这也改善了数据的吞吐量。在非同步传输中(批量模式和中断)，在数据被发送到主机之前，缓冲区需要通过DMA写操作完全装满。唯一的例外是，在DMA传输结束时，EOT_N 接收的信号将会停止DMA写操作并且在下一个IN 标志置位时将缓冲区的内容传送到主机。

　　在同步模式中，本地CPU 和DMA 控制器必须保证它们在一个USB 帧(1ms )中能够吞吐的最大信息包的规模。DMACK_N 的激活将自动选择主端点(端点2 )而不管当前选择的端点。PDIUSBD12的DMA操作可通过普通的I/O 对其它端点的存取实现交叉存取。DMA操作可通过以下方式终止：复位DMA使能寄存器位或EOT_N 加上DMACK_N 以及RD_N/WR_N的激活。

　　PDIUSBD12 支持单地址模式中的DMA传输，也可以在DMA 控制器的双地址模式中工作。在单地址模式中，DMA 通过DREQ ，DMACK_N，EOT_N，WR_N 和RD_N 控制线实现传输。在双地址模式中，DMREQ,DMACK_N和EOT_N未用，取而代之的是CS_N,WR_N和RD_N控制信号。需要遵循 PDIUSBD12的I/O 模式传输协议。在读周期中对DMAC 信号源进行访问，在写周期对目标进行访问。传输需要两个单独的总线周期来储存暂存在DMAC 中的数据。

4.2.3 DMA方式数据传输电路

　　上面详细介绍了PDIUSBD12芯片的原理和工作方式，下面将介绍接口电路板工作在DMA方式的原理。该传输方式的原理框图参看图4-3。

　　当外设接口1接入要求DMA传输的设备，51单片机向D12发出DMA传送的指令，并通过控制口线使157数据选择电路里74164传送过来的并行数据直接与D12的并行接口相连，不在进入51单片机，在完成了对D12 DMA传送初始化以后，MCU不再控制传送，而由计数器满8向D12发送一个读信号，使D12 读取164内存储的8个字节的数据，如此反复，整个传输过程由硬件完成，不受MCU 的速率限制，从而实现了DMA传输。

　　此工作方式适用于视频数字信号的传输，下面是连接CCD摄像头的电路示意图：

　　CCD_IN为经过A/D转化或二值化处理的视频数字信号，CCD_CLK1为脉冲同步信号，CCD_CLK2为行同步信号，CCD_CLK3为场同步信号。计数器对CCD_CLK1进行计数，满8个脉冲向D12的读端发一个低电平，通知D12对164里面的数据进行读取。

4.2.4 数据选择电路

　　数据选择电路是由两片74H157搭建而成，数据选择DATA_SEL端连到了51的控制口线上，由51控制D12的并行数据I/O口是和51的P0口相连还是和74HC93串并转换输出的并行数据线相连，从而到达了数据选择的作用。

4.2.5 串并转换及计数器电路

　　电路中74HC164起了串并转换的作用，在DMA工作方式下，通过接入数据同步脉冲，把外设接口1送入的串行数据转化成并行数据，供D12直接读取。

　　计数器74HC93负责对CCD_CLK1进行计数，满8个脉冲向D12的读端发一个低电平，通知D12对164里面的数据进行读取。

4.2.6 复位挂起电路

　　复位挂起电路

　　挂起和复位电路被设计在一起，允许器件进入挂起模式还可以达到在USB 规格Rev.1.1 中所陈述的挂起限制电流。

　　执行此功能以后将强迫MCU 进入掉电模式，MCU 振荡器停止工作。只有硬件复位才能唤醒MCU工作。从这个电路中，复位信号是连接到复位电路的，当上位PC 机从挂起状态恢复时，将导致D12 触发挂起信号，并通过上面的电路而产生复位信号。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6]  下一页