c8051f320在usb设计中的应用.htm

c8051f32x data sheet

      <td width="10%" style='width:10.0%;padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
      <p class=MsoNormal align=center style='text-align:center'><span
      class=tt2><span style='font-size:9.0pt'>详文</span></span><span lang=EN-US
      style='font-size:9.0pt;color:#333333'><o:p></o:p></span></p>
      </td>
      <td width="90%" style='width:90.0%;padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
      <form action="http://www.21icsearch.com/buzi/mail2/chkemail.asp"
      method=POST enctype="application/x-www-form-urlencoded" name=email
      target="_blank">
      <p class=MsoNormal align=center style='text-align:center'><b><span
      style='font-size:9.0pt;color:#333333'>电子工程周刊：</span></b><span
      style='font-size:9.0pt;color:#333333'> <span lang=EN-US><INPUT TYPE="text" MAXLENGTH="55" SIZE="10" NAME="email" VALUE="Email"
      style="BORDER-RIGHT: #0097cf 1px solid; BORDER-TOP: #0097cf 1px solid; BORDER-LEFT: #0097cf 1px solid; BORDER-BOTTOM: #0097cf 1px solid; BACKGROUND-COLOR: #ffffff"></span>　<span
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      </span>←自动接收新闻，资料，设计应用 <span lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
      </form>
      </td>
     </tr>
    </table>
    </div>
    <p class=MsoNormal align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US
    style='font-size:9.0pt;color:#333333'><o:p></o:p></span></p>
    </td>
    <td width=10 style='width:7.2pt;padding:0cm 0cm 0cm 0cm;height:22.5pt'>
    <p class=MsoNormal align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US
    style='font-size:9.0pt;color:#333333'><o:p>&nbsp;</o:p></span></p>
    </td>
   </tr>
  </table>
  <div id=printBody>
  <p class=MsoNormal><span lang=EN-US style='font-size:9.0pt;color:#333333;
  display:none;mso-hide:all'><o:p>&nbsp;</o:p></span></p>
  <div align=center>
  <table class=MsoNormalTable border=0 cellspacing=0 cellpadding=0 width="100%"
   style='width:100.0%;mso-cellspacing:0cm;mso-padding-alt:0cm 0cm 0cm 0cm'>
   <tr style='mso-yfti-irow:0;mso-yfti-firstrow:yes;mso-yfti-lastrow:yes'>
    <td width=10 style='width:7.2pt;padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
    <p class=MsoNormal style='word-break:break-all'><span lang=EN-US
    style='font-size:9.0pt;color:#333333'><o:p>&nbsp;</o:p></span></p>
    </td>
    <td valign=top style='background:#E7E7E7;padding:2.25pt 2.25pt 2.25pt 2.25pt'>
    <p class=MsoNormal style='word-break:break-all'><span lang=EN-US
    style='font-size:9.0pt;color:#333333'><o:p>&nbsp;</o:p></span></p>
    <h1 align=center style='text-align:center;word-break:break-all'><span
    lang=EN-US style='font-size:11.5pt;color:#333333'>C8051F320</span><span
    style='font-size:11.5pt;color:#333333'>在<span lang=EN-US>USB</span>设计中的应用<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></h1>
    <div align=center>
    <table class=MsoNormalTable border=0 cellpadding=0 width="97%"
     style='width:97.0%;mso-cellspacing:1.5pt'>
     <tr style='mso-yfti-irow:0;mso-yfti-firstrow:yes;mso-yfti-lastrow:yes'>
      <td width=120 style='width:90.0pt;padding:.75pt .75pt .75pt .75pt'>
      <p class=MsoNormal align=center style='text-align:center'><span
      lang=EN-US style='font-size:9.0pt;color:#333333'>[</span><span
      style='font-size:9.0pt;color:#333333'>日期：<span lang=EN-US><span
      id=TimeLabel>2005-8-10</span>]<o:p></o:p></span></span></p>
      </td>
      <td style='padding:.75pt .75pt .75pt .75pt'>
      <p class=MsoNormal align=center style='text-align:center'><span
      style='font-size:9.0pt;color:#333333'>来源：<span id=SourceLabel>国外电子元器件</span><span
      lang=EN-US>&nbsp; </span>作者：<span id=AuthorLabel>李建平 </span><span
      lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
      </td>
      <td width=100 style='width:75.0pt;padding:.75pt .75pt .75pt .75pt'>
      <p class=MsoNormal align=right style='text-align:right'><span lang=EN-US
      style='font-size:9.0pt;color:#333333'>[</span><span style='font-size:
      9.0pt;color:#333333'>字体：<span lang=EN-US><a
      href="javascript:ContentSize(16)"><span lang=EN-US><span lang=EN-US>大</span></span></a>
      <a href="javascript:ContentSize(14)"><span lang=EN-US><span lang=EN-US>中</span></span></a>
      <a href="javascript:ContentSize(12)"><span lang=EN-US><span lang=EN-US>小</span></span></a>]
      <o:p></o:p></span></span></p>
      </td>
     </tr>
    </table>
    </div>
    <p class=MsoNormal style='line-height:140%;word-break:break-all'><span
    lang=EN-US style='font-size:9.0pt;line-height:140%;color:#333333'><script language="JavaScript1.1"  src="http://afp21ic.allyes.com/main/adfshow?user=Afp21ic|innewshtml|newshtml&db=afp21ic&border=0&local=yes&js=ie">
    </script><!--DVNEWS_AD_BEGIN--><!--Adforward Begin:--></span><span
    lang=EN-US style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'><!--Adforward End--><!--DVNEWS_AD_END-->&nbsp;&nbsp;
    </span><b><span style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>摘要：</span></b><span
    lang=EN-US style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>C8051F320</span><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>是<span lang=EN-US>Cygnal</span>公司推出的一款新型<span
    lang=EN-US>USB</span>微控制器芯片。该器件具有较快的处理速度和较大的存储容量，并且具有在系统可编程的功能，是<span
    lang=EN-US>USB</span>接口设计的理想选择。文中介绍了<span lang=EN-US>C8051F320</span>的特点和引脚功能，并以一个<span
    lang=EN-US>USB-CAN</span>接口转换模块为例介绍了<span lang=EN-US>USB</span>接口的软硬件设计。 <span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p class=MsoNormal style='mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:
    auto;line-height:140%;word-break:break-all'><span lang=EN-US
    style='font-family:"Times New Roman";mso-bidi-font-family:宋体;color:#333333'>&nbsp;&nbsp;&nbsp;
    </span><b><span style='mso-ascii-font-family:"Times New Roman";mso-hansi-font-family:
    "Times New Roman";color:#333333'>关键词：</span></b><span lang=EN-US
    style='color:#333333'>C8051F320</span><span style='color:#333333'>；<span
    lang=EN-US>USB</span>；<span lang=EN-US>USB</span>描述符；固件<span lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>随着ＵＳＢ技术的快速发展以及ＵＳＢ外设在越来越多场合的广泛应用，支持ＵＳＢ接口技术的芯片也越来越多。对于ＵＳＢ接口的设计，如非扩展之用，选用带有ＭＣＵ的ＵＳＢ控制器当然是设计师们的首选，因为这样不仅可以大大简化硬件电路、减小外设体积，而且还可以提高产品的可靠性。文中介绍的Ｃ８０５１Ｆ３２０就是顺应这种需求而推出的一种新型ＵＳＢ控制器芯片。<span
    lang=EN-US><br>
    <br>
    </span><b>１ Ｃ８０５１Ｆ３２０的主要特点</b><span lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>Ｃ８０５１Ｆ３２０是Ｃｙｇｎａｌ公司推出的一款具有全速ＵＳＢ功能的混合信号ｆｌａｓｈ微控制器芯片，该器件内部集成有２３０４
    Ｂｙｔｅ ＲＡＭ和１６ｋ Ｂｙｔｅ的ｆｌａｓｈ存储器。实际上，Ｃ８０５１Ｆ３２０是一个完整的小型片上系统（ＳｏＣ）。</span><!--[if gte vml 1]><v:shapetype
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    hspace=1 vspace=1 border=0 onclick="ImgClick(this)"
    onmousewheel="return bbimg(this)" resized=0 v:shapes="_x0000_s1026"><![endif]><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>由于利用该芯片进行设计时可以不需要任何外部元件（包括电阻和晶振），因而是小型ＵＳＢ应用的理想选择。与其它同类产品相比，Ｃ８０５１Ｆ３２０主要具有如下一些特点：<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>●全速的ＵＳＢ ２．０功能控制器；<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>●内部集成了时钟恢复电路，且不需要外接晶体振荡器；<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>●可支持８个ＵＳＢ端点；<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>●带有１ｋ字节的ＵＳＢ缓冲存储器；<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>●内部集成了ＵＳＢ接口的数据收发器，设计中无需外部上拉电阻；<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>●具有高速增强型８０５１ ＭＣＵ内核，该ＭＣＵ内核采用流水线式指令结构，７０％的指令执行时间为一个或两个系统时钟周期，处理速度可达２５ＭＩＰＳ（时钟频率为２５ＭＨｚ时）。<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>此外，Ｃ８０５１Ｆ３２０还有许多其它特性，如支持在系统编程（ＩＳＰ），带有可编程的数字Ｉ／Ｏ和数字交叉开关，可提供全速、非侵入式的在系统片内调试电路等。<span
    lang=EN-US><br>
    <br>
    </span><b>２ Ｃ８０５１Ｆ３２０的引脚功能</b><span lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>Ｃ８０５１Ｆ３２０的引脚排列如图１所示。主要引脚的功能如下：<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>Ｄ＋、Ｄ－：ＵＳＢ电缆的ＵＳＢ Ｄ＋和ＵＳＢ
    Ｄ－连接端；<span lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>ＶＤＤ：２．７～３．６Ｖ片上电源输入端或片内电压调节器的３．３Ｖ输出端；<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>ＲＥＧＩＮ：片内电压调节器的５Ｖ输入端；<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>ＶＢＵＳ：ＵＳＢ电缆ＶＢＵＳ引线的感应输入端，当该脚出现５Ｖ高电平信号时，表示该设备已经和主机连接好；<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>ＲＳＴ／Ｃ２ＣＫ：多功能引脚，内部上电复位ＰＯＲ（Ｐｏｗｅｒ
    Ｏｎ Ｒｅｓｅｔ）和ＶＤＤ监视器的漏极开路输出，使该脚保持低电平１５μｓ以上可对系统进行一次复位。此外，该脚还可作为Ｃ２接口的时钟信号输入端；<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>Ｐ３．０／Ｃ２Ｄ：多功能引脚，可作为Ｉ／Ｏ端口或Ｃ２接口的双向数据信号传输端口。<span
    lang=EN-US><br>
    <br>
    </span><b>３　应用举例</b><span lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>笔者以Ｃ８０５１Ｆ３２０为核心设计了一个ＵＳＢ和ＣＡＮ总线的接口转换模块，运用该接口转换模块可以方便地把具有ＵＳＢ接口的测控设备连接到一个ＣＡＮ总线测控网络中，以对系统的运行状况进行系统和整体的测试和分析。</span><!--[if gte vml 1]><v:shape
     id="_x0000_s1027" type="#_x0000_t75" alt="" style='position:absolute;
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     <v:imagedata src="http://www.21ic.com/info/images/iie/200504/16b.gif"/>
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    </v:shape><![endif]--><![if !vml]><img width=283 height=211
    src="http://www.21ic.com/info/images/iie/200504/16b.gif" align=right
    hspace=1 vspace=1 border=0 onclick="ImgClick(this)"
    onmousewheel="return bbimg(this)" resized=0 v:shapes="_x0000_s1027"><![endif]><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>在该接口转换模块的设计中，最主要的工作就是ＵＳＢ接口部分的设计，包括硬件电路和固件程序的设计。<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>３．１ ＵＳＢ 接口硬件电路设计<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>由于Ｃ８０５１Ｆ３２０微控制器具有简单易用的特点，因此，用Ｃ８０５１Ｆ３２０进行ＵＳＢ接口的硬件设计也显得十分简单，主要包括两部分的内容，一是接口转换模块供电方式的选择，二是ＵＳＢ引脚的连接，图２是其ＵＳＢ接口电路图。<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>由于整个模块的功率估计在３Ｗ左右，而ＵＳＢ总线的供电量只适合小功率模块的供电，最大也只有５００ｍＡ，因此不能满足整个模块的安全供电，所以模块选择自供电模式，图２所示的整个模块（包括Ｃ８０５１Ｆ３２０和模块中所有其它部分）的供电电源都来自外部５Ｖ电源。由于Ｃ８０５１Ｆ３２０中的ＵＳＢ收发器内部集成了上拉电阻，因而不需要任何外部器件便可直接与ＵＳＢ接口相连。<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>３．２ ＵＳＢ固件程序设计<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>ＵＳＢ固件程序设计是ＵＳＢ接口部分的主要工作，它的主要目的是：当ＵＳＢ设备连接到主机上时，主机可以发现新设备，然后建立连接并完成数据传输任务，也就是能够让Ｗｉｎｄｏｗｓ正常检测和识别ＵＳＢ设备。因此在ＵＳＢ固件程序中，最重要的工作就是ＵＳＢ描述符的定义和ＵＳＢ传输中断的处理。<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
    <p style='text-indent:22.5pt;line-height:140%;word-break:break-all'><span
    style='font-size:10.5pt;line-height:140%;color:#333333'>（１）ＵＳＢ描述符<span
    lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>