USB2.0开发系统概要_接口电路论文
1、usb总线特点
(1) 数据传输速率高
( 2) 数据传输可靠
( 3) 同时挂接多个usb设备
(4) usb接口能为设备供电
(5) 支持热插拔。
usb还具有一些新的特性，如：实时性（可以实现和一个设备之间有效的实时通信）、动态性（可以实现接口间的动态切换）、联合性（不同的而又有相近的特性的接口可以联合起来）、多能性（各个不同的接口可以使用不同的供电模式）。
2、usb接口的结构与典型应用
usb接口引脚定义如图4所示。usb接口数据传输距离不大于5米。其典型应用如下图5所示。
usb总线上数据传输方式有控制传输、同步传输、中断传输、块数据传输。在图5所示系统中，usb host根据外部usb设备速度及使用特点采取不同的数据传输特点。如通过控制传输更改键盘、鼠标属性，通过中断传输要求键盘、鼠标输入数据；通过控制传输改变显示器属性，通过块数据传输将要显示的数据送给显示器。
3、器件选用：
usb2.0器件：cypress公司fx2系列；
高速adc：ti、lt、ad公司的高速（40msps～80msps）8位adc系列；
高精度adc：ti、lt、ad公司的中高速（2msps～40msps）12/14位adc系列；
高速dac：ad、lt公司的高速（40msps～80msps）8位dac系列；
高精度dac：ad、lt公司的中高速（20msps～80msps）12/14位dac系列；
4、ex-usb fx2的主要特点
ez-usb fx2芯片包括1个8051处理器、1个串行接口引擎（sie）、1个usb收发器、8.5kb片上ram、4kb fifo存储器以及1个通用可编程接口（gpif），如图2所示。fx2是一个全面集成的解决方案，它占用更少的电路板空间，并缩短开发时间。
ez-usb fx2拥有1个独特的架构，其中包括1个智能串行接口引擎（sie）。它执行所有基本的usb功能，将嵌入式mcu解放出来以用于实现专用的功能，并保证其持续的高性能的传输速率。fx2还包括2个通用可编程接口（gpif），允许它“无胶粘接”，即可与任何asic或dsp进行连接，并且它还支持所有通用总线标准，包括ata、utopia、epp和pcmcia。ez-usb fx2完全适用于usb2.0，并向下兼容usb1.1。
fx2有3种封装形式：56脚 sopp、100脚的tqff（薄形四方扁平封装）、128脚的tqfp。引脚数的区别在于输入、输出引脚数的不同，以针对不同的应用要求。
5、本系统的功能：
1、有pga（可编程增益放大器），adc采用20msp～40msps中高速8位adc，dac采用20msps～40msps中高速8位dac。
2、sram采用128k×8高速sram。
3、 3、具备16通道数字输入和16通道数字输出，也可以配置为32通道数字输出或32通道数字输入。
4、 编写了usb2.0器件的介绍文档，让用户熟悉cypress公司usb器件各种特性。
5、 根据usb2.0器件各种内部特性，编写了相应的固件代码和上层测试程序。
6、 编写了usb2.0内部传输速度测试程序，以多媒体图象显示程序为例（将图象下载到fx2中，读回主机显示，计算每秒显示帧数）。
7、 将usb2.0的slave fifo引出，用户可以将slave fifo通道连接到用户板上试验。
8、 配套模拟数据采集显示软件，可以作为功能较为完全的数字存储示波器使用。
6、综述：
usb2.0开发系统是一个较为通用的数据采集分析系统，可以作为高性能的便携式（主要针对移动系统）数据采集卡，也可以作为高性能adc、dac器件的评估板，同时可以作为一个高性能的便携虚拟仪器使用，由于采用usb2.0接口，能够克服以往使用并口或usb1.1接口便携虚拟仪器实时性不够的弱点。