基于ATmega32單片機的ISP1362OTG設計

實現(xiàn)ISP1362芯片的軟件編程控制，就是對該芯片的CS、RD、WR、A0、A1引腳的控制。本文中CS代表片選，低電平有效；RD代表讀信號，低電平有效；WR代表寫信號，低電平有效；A0引腳電平的高低不同，分別表示傳輸?shù)男盘柎淼氖敲钚盘栠€是數(shù)據(jù)信號；A1引腳電平的高低不同，分別表示控制的是外設還是主機。通過上述幾個引腳信號的組合，可以實現(xiàn)讀寫控制ISP1362的不同功能。除此之外，以下的幾個引腳對于控制ISP1362也有重大意義：DREQ1引腳代表DMA請求輸出，當它高電平有效時，通知IDMA控制器主機正在請求數(shù)據(jù)傳送；DREQ2引腳高電平有效時，通知DMA控制器外設正在請求數(shù)據(jù)傳送；DACK1引腳代表DMA確認輸入，低電平有效時表明來自主機的DMA傳輸請求已經(jīng)被DMA控制器確認；DACK2引腳低電平有效時表明來自外設的DMA傳輸請求已經(jīng)被DMA控制器確認；INT1和INT2引腳連接到外部微處理器的IRQ引腳，使得ISP1362可以根據(jù)請求執(zhí)行中斷服務程序。軟件設計具體工作流程如下：

(1)系統(tǒng)硬件初始化，包括ATmega32和ISP1362的初始化。AVR微處理器是Atmel公司的8位嵌入式RISC處理器，它具有功耗低、速度快、輸出高、開發(fā)工具開放、性價比高等優(yōu)點，它的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是可以獨立訪問的哈佛結構，因此代碼執(zhí)行效率非常高。ATmega系列單片機的內(nèi)部模塊還很豐富，可用的資源也很多，本文對ATmega32的初始化，就是要對它的I／O口、定時器、時鐘、看門狗等進行相應的設置，使之開始工作。而ISP1362的初始化，就是當ISP1362上電后，主機控制器驅(qū)動程序(HCD)必須通過一系列的硬件初始化步驟來配置主機控制器，從而進入可操作狀態(tài)。首先檢測主機控制器是否存在，此步由MCU(單片機)實現(xiàn)，本文通過MCL響HcScratch寄存器內(nèi)寫入某個值，再從該寄存器中讀取，將讀出值與寫入數(shù)值進行比較，若相等，則可說明主機控制器存在；反之則出錯，無主機控制器存在。

(2)構建PTD描述符。PTD(Phi l ips Transfer Descriptor)為ISP1362主機控制器與外圍設備的通信提供了一個傳輸渠道，要在主機與外設之間進行通訊，首先需要構建一個PTD。PTD具有3種傳輸類型：控制和批量傳輸(非周期傳輸)PTD、中斷傳輸PTD和同步傳輸PTD。

(3)主機分配地址給設備，獲取設備描述符和設備的功能信息。主機通過不斷地向外設發(fā)送設備請求來獲取設備、端點的功能信息。獲取USB設備描述符的過程分為三個步驟：a．主機通過設備的默認端點獲取設備描述符，為設備分配一個惟一的地址；b．主機讀取配置描述符信息、接口描述符信息和端點描述符信息；c．根據(jù)設備的相關信息調(diào)用相應的事務處理程序。

(4)設備枚舉成功之后，主機就可以根據(jù)已編寫的進程與外設進行USB通信，等待、查詢數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

(5)數(shù)據(jù)發(fā)送或接收完畢之后，根據(jù)QueryBus函數(shù)查詢總線的活動情況，判斷設備是否需要掛起。

2．3 設備驅(qū)動程序

要實現(xiàn)主機對從機的讀寫，USB主機必須具有相應的驅(qū)動，對各種讀寫指令進行封裝、解釋和執(zhí)行。開發(fā)驅(qū)動有很多種方法，本文采用直接在USB主機接口驅(qū)動上層封裝一個USB傳輸API 函數(shù)-USBXfer，應用于實現(xiàn)各種USB傳輸。

3 結束語

本文設計的USB 0TG主從機系統(tǒng)性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸效率高。測試表明，此設計能夠正確地實現(xiàn)USB 0TG主從機間的數(shù)據(jù)交換，性能可以滿足設備間的數(shù)據(jù)傳輸要求，同時又能很好地控制成本，具有一定的實用價值。