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基于USB的通用无线传输接口设计是嘛

发布时间:2021-07-17 17:01:09 阅读: 来源:臭味剂厂家
基于USB的通用无线传输接口设计是嘛

基于USB的通用无线传输接口设计

介绍一种基于Philips公司的32位ARM7T[)MI s微处理器LPC2210的USB接口设计,并使用Nordic公司生产的单片射频收发芯片nRF2401设计USB接口的无线通信模块。阐述该系统的工作原理、硬件构成及软件设计方案。实现了基于USB接得到放大器单元的输出信号成线性变化趋势数据口的无线串行通信。

关键词:无线传输 LPC2210 USB nRF2401 CY7C63231

引 言

USB通用串行总线主要用于USB设备与主机之间的数据通信,特别为USB设备与USB主机之间大量的数据传输提供了高速、可靠的传输协议。射频通信以其优点也应用在越来越多的场合。本文所设计的USB无线串行接口电路由nRF2401单片射频收发器、LPC2210微控制器和USB接口芯片组成。本系统充分利用USB口数据传输功能,设备连接方便,系统可用于进行无线串行数据双向传输,在仪器仪表、计算机遥测遥控系统、家庭络系统等中得到了应用。

1 硬件设计

整个硬件设计分为两个部分:使用带并行总线的USB接口器件PDIUSBD12设计LPC2200的USB接口,其电路图如图1所示;使用Cypress公司的USB外围控制芯片CY7C63231设计射频芯片nRF2401的USB接口,其电路图如图2所示。两个部分通过USB口相接,整个硬件设计系统框图如图3所示。

电子万能实验机实验误差基本上是很少的

图1中,USB接口芯片采用的是Philips公司的并行USB接口芯片PDlUSBD12,符合通用串行总线(USB)1.1版本规范。这里以LPC2200微控制器与PDIUSBI)12构成USB设备,PDIUSBD)12连接到LPC2200的硬件原理图如图1所示。

PDIUSBD12使用LPC2200外部存储控制的Bank2部分,数据地址为0x,命令地址为Ox。RST_USB、SUSP为LPC2200的输出引脚,PDIUSBD)12中断信号为中断输入信号,且为外部中断O。C1、C2和X1为PDIUSBD)12提供工作所需的时钟输入。发光二极管GoodLink在正常通信时闪烁。PDIUSBD12的AD0连接到LPC2200的A0,当LPC2200在A0引脚输出l时,表示输出到PDIUSBD12数据总线DO~D7上的数据为命令字;当A0引脚输出0时,表示输出到PDIUSBD)12数据总线DO~D7的数据为数据字。

图2中,CY7C63231是8位RISC微处理器,特别适用在USB嵌入式方面,工作电压为5 V。nRF2401是单片射频收发芯片,有四种工作模式:收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式。所有配置工作,工作模式选择和收发数据都是通过CY7C63231的PO引脚控制完成的。用电压调整芯片LP2980IM5 3.3产生nRF240实验数据也更加准确1的工作电压(3.3 V),同时SN74LVC4245产生控制口3.3 V和5 V的电平转换,使工作在不同电压的这两种芯片能正常的相连。

2 软件设计

2.1 PDIUSBDl2驱动软件构架

为了使驱动软件可移植性强、易维护,采用分层的方法编写PDIUSBDl2的驱动程序,图4为USB驱动程序软件分层结构图。

USB驱动程序软件包提供给用户6个API函数,这6个函数都在USB应用层中定义,功能描述如表1所列。

下面以接收和发送数据任务为例,演示了一个任务从端点2发送1024个字节。部分源代码如下:

#define RW_NUMS 1024 //任务收发数据字节数

void TaskRecl(void*pdata)

{#if OS_CRlTICAL_METHOD==3

//为CPU状态寄存器分配存储空间

OS_CPU_SR cpu_sr;

#endif

INT8U Buff[RW_NUMS]; //接收及发送缓冲区

INT8U ack=0x01; //应答主机数值

INT8U err; //函数返回值

2、作为食品、药品、纺织品、精密仪器、电器元件等包装

pdata=pdata; //避免编译器警告

for(;;){

OSSemPend(TaskReel_Sere,0, -err);//等待TaskStart的命令

err=WritePortl(1,&ack,200); //应答USB主机

if(err==USB_NO_ERR){ //应答正确

err=ReadPort2(RW_NUMS,Buff,200);//接收数据

OSTimeDly(1); //延时一个时钟周期

if(err==USB_NO_ERR){ //接收正确

Buff[0]=OSPrioCur; //标识该任务

err=WritePort2(RW_NUMS,Buff,200);//发送数据

}

}

}}

2.2 CY软件设计

USB外围控制器CY7C63231控制nRF2401射频芯片,同时与LPC2210微控制器的USB口相连,实现无线数据的接收和发送。下面以接收无线数据为例。主程序UsbTaskLoop,它是一个无限循环,仅仅在中断的时候跳出。程序检测nRF2401的DRl和DR2引脚,当DRl上的电平为高时,产生中断跳到Receivechl子程序,当DR2

上的电平为高时,产生中断跳到Receivech2子程序。USBSend程序负责从端口1向上位机发送数据,WaitforAck程序等待上位机对端口1的应答信号,Receivechl和Receivech2程序分别从nRF2401的通道1和通道2接收数据。最后调用DATAOUT把数据传给上位机,然后调用WaitforAck。Prg2401程序段负责对nRF2401进行操作控制,能够通过设置不同的参数使nRF2401工作在三种不同的工作模式。

结 语

本系统采用32位嵌入式微处理器进行核心控制,具有强大的数据处理能力。该设计可以通过无线局域进行无线传输,并且可在ARM中对无线接收的数据进行处理,以进一步应用于图像处理,智能监控,以及远程电视会议等。因此,基于ARM的嵌入式USB口无线接收处理系统具有广阔的应用前景和市场。

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