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基于DSP平臺(tái)的USB接口設(shè)計(jì)
摘要：DSP的高速運(yùn)算性能使它在數(shù)字信號(hào)的處理上有著獨(dú)一無二的優(yōu)勢，但是通常數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)量非常龐大，需要一種非常方便、高速的接口來實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的接插。本文給出一種基于DSP平臺(tái)的低成本高速USB接口方案。它采用Philips公司的PDIUSBD12接口芯片，實(shí)現(xiàn)DSP圖像采集系統(tǒng)與PC機(jī)的高速數(shù)據(jù)傳輸。最后作出的接口，其數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)580KB/s以上，效果很好。關(guān)鍵詞：USB DSP PDIUSBD12 圖像傳輸 接口設(shè)計(jì)
引言
USB接口（Universal Serial Bus）是一種通用的高速串行接口。它最主要的特點(diǎn)是它的高速傳輸特性。USB1.1理論速度極限可以達(dá)到12Mb/s，USB2.0可達(dá)到480Mb/s。這樣，它可以很好解決大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)在嵌入式系統(tǒng)與PC機(jī)之間的互傳問題；同時(shí)，它支持熱插拔，并且最多同時(shí)支持127個(gè)外設(shè)，非常適合嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。
本次設(shè)計(jì)是在一個(gè)已有的DSP圖像采集嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為它配接上一個(gè)USB1.1的接口，以達(dá)到DSP圖像采集系統(tǒng)高速地將圖像數(shù)據(jù)回傳到PC機(jī)中的目的。設(shè)計(jì)的要求主要有：
①在原有平臺(tái)提供的接口基礎(chǔ)上，加入一個(gè)低成本、高速度的USB接口；
②通過USB接口，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)對(duì)DSP圖像采集系統(tǒng)的操作與控制；
③實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)在DSP攝像系統(tǒng)與PC機(jī)之間高速的雙向傳輸。
基于以上幾點(diǎn)可以看出，本方案最主要的特點(diǎn)是成本低廉且傳輸速度高。
1 硬件方案選擇與設(shè)計(jì)
1.1 方案選擇
對(duì)于基于DSP平臺(tái)的USB接口設(shè)計(jì)，經(jīng)過綜合考慮了幾種方案之后決定，采用一個(gè)不帶MCU內(nèi)核的USB接口芯片PDIUSBD12（成本非常低，一片PDIUSBD12的價(jià)格僅為20元），再加上簡單的外圍電路和時(shí)序調(diào)整電路。
這種芯片僅僅完成USB底層的數(shù)據(jù)鏈路級(jí)交換，并提供給本地微控制器一個(gè)并行的接口，但是它并不完成協(xié)議層的工作。協(xié)議層的工作需要對(duì)微控制器編程，控制USB接口芯片來實(shí)現(xiàn)USB協(xié)議。所以，開發(fā)難度相對(duì)來說大一些，要做的編程工作也多一點(diǎn)。但是這套方案的成本非常低，而且由于直接用DSP作為微控制器，沒有原單片機(jī)的瓶頸限制，所以可以實(shí)現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。該系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。
由于PDIUSBD12的并行接口時(shí)序較慢，只能達(dá)到2MB/s。這個(gè)速度相對(duì)于DSP來說比較低，而且有些地方不是簡單地在程序中加入延時(shí)就可以調(diào)整，所以需要一個(gè)時(shí)序調(diào)整電路來完成它們之間的配合。
圖2 TMS320C2XX寫時(shí)序
1.2 PDIUSBD12芯片
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