msp430單片機isp1581usb接口中文

ISP1581是一種價格低功能強的高速通用串行總線USB接口器件它完全符合USB2.0規(guī)范USBISP1581與系統(tǒng)的微控制器/微處理器的通ISP1581USBUSB規(guī)范的返回工作模式允許器件在全速條件下正常工作ISP1581是一個通用的USB接口器件它符合現(xiàn)有的大多數(shù)器件的分類規(guī)格比如成像類海量器件通信器件打印設備以及人機接口設備通用DMA模塊使得數(shù)據(jù)流很方便的集成另外多種結構的DMA模塊實現(xiàn)了海量的應用這種實現(xiàn)USB接口的標準組件使得使用者可以在各種不同類型的微控制器中選擇出一種最合適的微控制器通過使用已有的結構和減少固件上的投資縮短了開發(fā)時間減少了開發(fā)風險和費用從而用最快捷的方法實現(xiàn)了最經(jīng)濟的USB外設的解決方案ISP1581可理想地用于許多外設例如掃描儀MOCDDVD和Zip/Jaz驅動器數(shù)碼相機USB和以太網(wǎng)的電纜和DSL調制解調器等等另外ISP1581所具有的低掛起功耗還可以滿足ACPITM,OnNOWTM和USB電源管理的要求此外ISP1581 還集成了許多特性包括SoftConnectTM 所有這些特性都為系統(tǒng)大大節(jié)約了成本同時使強大的USB功能很容易地用于PC機外設完全符合通用串行總線USBRev2.0高性能的USB接口器件集成了串行接口引擎 PIEFIFO器數(shù)據(jù)收發(fā)器和DMA接口12.8M字/秒7IN端點7OUT1IN/OUT同大部分的微控制器/微處理器有單獨的總線接口12.5M位/秒USB總線的連接SoftConnectTM可通 上電復位和低電壓復位電路復位也可通過軟件復USB總線電壓范圍4.05.5內I/O5V操作溫 85LQFP64個人數(shù)字助理PDA海量器件如ZipJazMO,CD,DVD驅動3GMP3通信設備例如路由器?1小塑料方形扁平封 64外形尺寸1010SOT314DREQ,DACK,DIORDIOWMASTER位DMAATA_MODE位DMA置寄存器控圖 方框123456789圖 LQFP64的管腳配2LQFP641VCC(52供電電壓3.3V或 對于5.0V的操作只需使用這個引腳可103VCCA(34電壓調整器輸出的供電電壓3.3V0.3V 與去耦電容和D+線上的1.5K上拉電阻相連注不能給外部器件供電10D5AUSBD連接(模擬6AUSBD+連接7AUSBD+1.5K的電阻與VCCA(33)連8A連接外部偏置電阻12.0K±1%9IALE/A0ALE功能地址鎖存使能A0功能地址/注VCC(50)輸入引腳TTL電平最大可承受5V電 I復位輸入端為低電平時產(chǎn)生一個異步復位信號與VCC相連可產(chǎn)生上 的POR電路滯后的TTL電平5V的最大承受電壓I傳送終止輸入觸發(fā)極性可編程見表37在DMA的從機工作模式TTL5V的最大承受電壓5nsDMA請求觸發(fā)極性可編程信號傳送方向由DMA硬件寄存器DMA主機輸入DMA從機輸出的MASTER位來控制見表35和表數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制TTL5V壓DMA應答觸發(fā)極性可編程信號傳送方向由DMA硬件寄存器DMA主機輸入DMA從機輸出的MASTER位來控制見表35和表數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制TTL5V壓DMA讀選通信號觸發(fā)極性可編程信號傳送方向由DMA硬件寄存器DMA從機輸入DMA主機輸出的MASTER位來控制見表35和表36數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制TTL5V壓DMA寫選通信號觸發(fā)極性可編程信號傳送方向由DMA硬件寄存器DMA從機輸入DMA主機輸出的MASTER位來控制見表35和表36數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制TTL5V壓IATA/ATAPI外設的中斷請求輸入端口滯后的TTL電平5VOATA/ATAPI設備的輸出片選CMOS輸出5ns的斜率控制見表OATA/ATAPI設備的輸出片選CMOS輸出5ns的斜率控制見表上電時 斷開總線模 AD[7:0]為多路復用的8位地址/數(shù)據(jù)總DA0 通用處理器工作模式AD[7:0]為單獨的8位地址線16位的處理器數(shù)據(jù)總線DMADATA[15:0]正常操作地址輸出用來選擇ATA/ATAPI數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制TTL5V壓見表33上電時輸入端用來選擇通用處理器工作模式下的讀/0Motorola類型26RW,2718051類型26RD,27ATA/ATAPI數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制TTL5V壓見表33OATA/ATAPI設備的任務文件寄存器CMOS5ns的斜率控制見表33通用處理器工作模式讀信號READY引腳為低電平表明ISP1581正在處理上次令或數(shù)據(jù)還沒有準備好接收新令或數(shù)據(jù)引腳為則表明ISP1581已經(jīng)為下一次微處斷開總線工作模式DMA讀信號IORDY輸入用來設備僅在PIOUDMA數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電-VCC(3-3.3V0.3V它 調整器的輸出電壓 數(shù)字這個電壓不能用來驅動外部器件10I片選輸入TTL5V輸入功能由上電時的MODE0(R/WIMODE00RW(Motorola類型MODE0 RD(8051類型輸入端滯后的TTL電平5VDS/I輸入功能由上電時的MODE0決定MODE0=0 DS(Motorola類型)MODE0=1 WR(8051類型)輸入端滯后的TTL電平5VO中斷輸出觸發(fā)極性可編 或低電平有效和觸發(fā)方式邊觸發(fā)或電平觸發(fā)CMOS輸出5ns斜率控I輸入由上電時MODE1MODE10ALE的功能(地址鎖存使能)下降沿到來時將多路復用地址/數(shù)據(jù)總線AD[7:0]上的地址鎖存MODE11A0的功能(AD[7:0]的地址/數(shù)據(jù)選擇)在WR脈沖的上升沿檢測到邏輯1AD[7:0]作為地址寄存器反之為數(shù)據(jù)寄存器DGND輸入端TTL5V數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制-VCC(3-供電電壓3.3V0.3V它 調整器的輸出電壓 數(shù)字路供電這個電壓不能用來驅動外部器件10數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出5ns的斜率控制-VCC(3-供電電壓3.3V0.3V它 調整器的輸出電壓 數(shù)字路供電這個電壓不能用來驅動外部器件10數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電數(shù)據(jù)雙向傳送端推挽輸出 5ns的斜率控制TTL5V的最大承受電155nsVCC(3-供電電壓3.3V0.3V它 調整器的輸出電壓 數(shù)字路供電這個電壓不能用來驅動外部器件10O晶體振蕩器輸出12MHZ連接一個基本的并聯(lián)振蕩電路當I晶體振蕩器輸入12MHZ連接一個基本的并聯(lián)振蕩電路或一個外時鐘源此時XTAL2-I喚醒輸入邊沿觸發(fā) 輸入一個由低到高的電平跳變信號將系統(tǒng)從掛起狀態(tài)喚醒輸入端滯后的TTL電 有一個下拉電阻5V的最大承受電O檢測輸出該腳只用于檢測目的VCC(3-供電電壓3.3V0.3V它 調整器的輸出電壓 數(shù)字路供電這個電壓不能用來驅動外部器件10引腳符號的上面有一條橫線

在所有的供電引腳上增加一個去耦電容0.1uF 為了得到良好的EMI性能可再增加一個0.01uF的電容并聯(lián)到0.1uF的電容兩端DMA總線為三態(tài)直到執(zhí)行一個DMAISP1581USBUSBUSB規(guī)范的物理層和數(shù)據(jù)協(xié)議層的任務并且實現(xiàn)了連同端點EP0設置用于設置緩沖器在內的16個USB端點的共同協(xié)作USBchapter9的有關USB協(xié)議的處理是由外部固件來完成的ISP1581/的接口由管腳BUS_CONF,MODE1MODE0共同設置適用于大部分類型的接口ISP1581含有兩種總線結構配置上電時由BUS_CONF輸入管腳進行選擇通用處理器工作模式BUS_CONF=1AD[7:0]8DATA[15:0]16位數(shù)據(jù)總線處理器和DMA控制信號R/W和DS或RD和WR(由MODE0選擇 DMA接口僅用在通用從機工作模式 DATA[15:0]為數(shù)據(jù)總線DIOR和DIOW為讀/寫選通信斷開總線工作模式AD[7:0]8位本地微處理器總線多路復用地址/DATA[15:0]16DMA控制信號CS,ALE或A0(由MODE1選擇)R/W和DS或RD和WR(由MODE0選擇)DMA接口主機或從機模式 DIOR和DIOW為讀/寫選通信號通過寫對應的DMA寄存器來配置DMA接口見9.4ISP1581USBUSB規(guī)范的信道USB FIFO器供所有正在使用的USB端點共ISP15817IN端點7OUT2個控制端點64K字節(jié)7IN個OUT端點可以單獨使用或這些端點的端點類型中斷同步或批量和信息包大小根據(jù)實際需要進行設置利用雙緩沖器的配置來增加這些數(shù)據(jù)端點的數(shù)據(jù)吞吐量ISP1581根據(jù)I/O口的電壓從3.3V和5.0V中選擇一個作為供電電壓 含有一個3.3V的電壓調整器用于模擬收發(fā)器的供電ISP1581的I/O引腳最大能承受5.0V的電壓 集成的一個40PLL時鐘乘法器可產(chǎn)生480MHZ USBRREF和地之間接一個外部電阻12.0K1USB2.0的電流驅動全速收發(fā)器也類似由此可以看出ISP1581USBUSB規(guī)范支持高速和全速的物理層每當速度自動檢測完成后串行接口引擎SIEPhilips串行接口引擎PhilipsSIEUSB協(xié)議層的功能這些功能完全由硬件來實現(xiàn)而不需要固件的參與SIE模塊主要完成以下功能同步方式的識別并行/串行轉換位填充/解除填充CRC校驗/產(chǎn)生分組標識PID校驗/產(chǎn)生地址識別和握手評估/產(chǎn)生PhilipsHS高速PhilipsHS收發(fā)器中PhilipsPIE16位的并行雙向數(shù)據(jù)接口HS(高速)模塊完成位填充/解除填充和NRZI編碼/邏輯功能在ISP1581 利用一個帶隙標準電路和RREF電阻共同產(chǎn)生一個電流利用得到的這個持續(xù)電流來驅動HS(高速)傳送電路并給其它模擬電路提供一個偏置電壓這個電路還需要在外部連接一個阻值精確12.0K1的電阻將其與模擬地相連HSUSB規(guī)范下ISP1581不單要處理一種電氣狀態(tài)FS/HSUSB電纜兩端連接好了ISP1581器件就默認為全速FS狀態(tài)直至主控制器發(fā)出一個總線復位信號(HS)USB規(guī)范還是最USB規(guī)范在對這個信號進行處理時必須連接一個上拉電阻同時的終止寄存器禁用如果信號處HSHS主機與總線相連那么ISP1581HS狀態(tài)在HS狀態(tài)下ISP1581要定時地對總線狀態(tài)進行檢測如果總線未被使用的時間超過3ms設備就返回到FS狀態(tài)來檢查USB總線的SE0(單端0)若檢測到的SE0達到了指定時間100us到875us見USB2.0的7.1.7.6 ISP1581轉換到高速(HS)模式信號檢測狀態(tài)做一個HS的握手檢測否則ISP1581為FS狀態(tài)5V3.3V的電壓調整器分別用于模擬收發(fā)器和邏輯電路的供電這兩個電壓調注VCCA(33)VCC(33)器管理單元MMUMMU和集成RAM實現(xiàn)了USB速度全速12M比特/秒高速480M比特/秒和微控制器管理器或DMA控制器之間的轉化從USB總線上所得的數(shù)據(jù)在集成RAM中在微控制器或DMA控制器已經(jīng)將所有的數(shù)據(jù)從通信端點的緩沖區(qū)中讀出或者把所有的數(shù)據(jù)寫入到端點緩沖區(qū)數(shù)據(jù)被清除緩沖區(qū)也可通過置位控制功能寄存器的CLBUF位強制清空8K字節(jié)的RAM也可充當緩沖區(qū)使用設備與USB的連接是通過一個1.5K的上拉電阻將D線對于全速USB器件置為高來實現(xiàn)的在ISP1581中RPU和VCCA(33)之間連接了一個1.5K的外部上拉電阻上拉電阻再經(jīng)RPU與D線相連此時方式寄存器的SOFTCT被置位見表7 從而實現(xiàn)了軟件連接在一個硬件復位發(fā)生后上拉電阻默認為斷開SOFTCT=0 USB總線復位時SOFTCT位的值仍保持不變微控制器接口可以實現(xiàn)其自身與大部分微控制器的直接連接上電時通過BUS_CONF,MODE1BUS_CONF設為1微控制器接口為通用處理器模式在這種模式下AD[7:0]是8DATA[15:0]16位數(shù)據(jù)總線BUS_CONF0接口為斷開總線模式AD[7:0]理器總線多路復用地址/數(shù) DATA[15:0]只作為DMA總線使MODE0設為1讀和寫選通信號為RD和WR 8051類型 MODE0為0R/W和DS為方向和數(shù)據(jù)選通信號Motorola類型MODE10時ALEAD[7:0]復用的地址鎖存MODE11時A0MODE1VCC(50)(1)微控制器的管理器允許外部微控制器對PhilipsSIE和DMA控制器內的寄存器進行DMA配置的DMA模塊可以細分成兩部分DMADMA固件通過寫DMA命令寄存器來啟動一次DMA傳送見表28命令操作碼決定DMA的傳送方式通用DMAPIO,MDMA或UDMA由于控制器和USB內核使用的是同一個FIFO 以DMA控制器接收到DMA命令后可直接控制數(shù)據(jù)從RAM傳送到外部DMA設備或從外部DMA設備傳送給RAMDMADMADMA握手數(shù)據(jù)傳送通過DIORDIOWDACKDREQ握手信號來實現(xiàn)通過寫DMADMA配置見表33對于基于IDE的接口來說用到的DMA模式有PIO(并行I/O),MDMA(多字DMAATA),和UDMA(增強DMAATA)接口來說用到的ISP1581有兩種總線配置方式由上電時BUS_CONF/DA0總線斷開模式 多路復用8位地址/數(shù)據(jù)總線和單獨的8位/16位DMA總通用處理器模式 單獨的8位地址和16位數(shù)據(jù)總3153PIODMA0斷開總線模式AD[7:0]為多路復用地址/1通用處理器模式AD[7:0]8DATA[15:0]16位數(shù)據(jù)PIO表 寄存器匯字節(jié)USB器件地址1低功耗選擇全局中斷使能1中斷源觸發(fā)方式14DMA見下面的DMA2DMA見下面的DMA1端點選擇數(shù)據(jù)流方向1122 2選擇端點類型控制同步22DMA1DMA器4DMA380GDMA數(shù)據(jù)選通總線寬度1391ATA配置IORDY使能1DMA主/從選擇DACK,DREQ,DIOW,DIOR擇11F0單一地址字寄存器先字節(jié)0低字1F1IDE器件1字節(jié)1F2IDE器件11F3IDE器件11F4IDE器件11F5IDE器件11F6IDE器件11F7IDE器件只能寫讀時返回FFH13F6IDE器件13F7IDE器件150(字節(jié)DMA中斷中斷151(字節(jié)154015511DMAFIFO端點數(shù)據(jù)流方向114ID3最后成功接收到的數(shù)據(jù)的幀開始低字節(jié)byte022直接設置D+,D_狀態(tài)循環(huán)返回模 發(fā)器檢測18位總線多字節(jié)寄存器先低字節(jié)16位總線單字節(jié)寄存器時將高字節(jié)忽略端點索引寄存器將端點的一些特定的寄存器編入索引在對這些寄存器進行之前先要選好目標點注地址寄存器地址USBUSB5所示只要出現(xiàn)總線復位上電復位和軟件復位三者之一DEVENDEVADDRUSBSET_ADDRESS請求固件必須先將激活設備地址寫入地址寄存器再發(fā)送一個空包給主機當主機識別空包后這個新的設備被激活5地址寄存器位7 3210006端點設置寄存器位76方式寄存器地址這是一個單字節(jié)的寄存器位分配見表7 在16位總線模式下對其進行時忽略高字節(jié)方式寄存器控制著重新開始掛起和喚醒行為中斷活動軟件復位時鐘信號和軟件連接操作7方式寄存器位76543210000000-0總線00000--8方式寄存器位7時鐘始終有效邏輯1時在掛起狀態(tài)下 時鐘仍然有效邏輯0時無需使用振蕩器和PLL時使其停止工作在掛起狀態(tài)期間為了滿足當前的要求這一位必須置為0GOSUSP置位后時鐘延時大約2ms停止工位6發(fā)送重新開始信號輸入一個由1到0的跳變延時5ms10ms行重新開始5進入掛起狀態(tài)輸入一個由1到0的跳變使系統(tǒng)進入掛起4軟件復位輸入一個由1到0ISP1581的情況類似于硬件復位方式 管3全局中斷使能為1時使能所有中斷應的位來總線復位時值不2片選喚醒為1時 端輸入低電平發(fā)送喚醒信1-保留必須寫0軟件連接為1RPU1.5KD相連總線復位時值不變中斷配置寄存器地址INT9USBSIE接收或產(chǎn)生一個ACK,NAK或STALL就根據(jù)以下三種調試方式位域來產(chǎn)生中斷CDBGMOD[1:0]0DDBGMODIN[1:0]17DATAINDDBGMODOUT[1:0]17DATAOUTCDBGMOD,DDBGMODINDDBGMODOUT的調試方式允許用戶分別進行設置操作時將向外部微處理器發(fā)送一個中斷請求表11寄存器的INTPOL位控制INT輸出的信號極性高/低電平有效上升沿/下降沿 式INTLVL必須為0若INTLVL設為1將產(chǎn)生一個60ns的脈沖邊沿觸發(fā)觸發(fā)產(chǎn)生中斷9中斷配置寄存器位76 100010中斷配置寄存器位70調試方式5數(shù)據(jù)調試方式 值見表3OUT1中斷電平選擇INT輸出信道方式0電平1脈 若為脈方式一個中斷會產(chǎn)生一個60ns的脈沖總線復位時值不變0中斷極性選擇INT輸出信號極性0低電平有效1有11值中斷發(fā)生在所有的ACK和中斷發(fā)生在所有的組值中斷發(fā)生在ACKNYETACK分組和第一個NAK[1]分組第一個NAK[1]分組中斷發(fā)生在所有的ACK,NYET中斷使能寄存器地址這個寄存器用來激活/單個中斷源寄存器中的IEPnRX或IEPnTX位n代表端點號控制著與之相對應的端點的中斷控制方式寄存器的GLINTENA位見表7可以所有的中斷USBSIEUSBACKNAK域CDBGMOD,DDBGMODIN和DDBGMODOUT調試方式設置INDDBGMODIN控制的發(fā)送緩沖區(qū)TX來實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的OUT處理則DDBGMODOUTCDBGMOD0的傳輸IN,OUT由USB總線上的SOF假SOF掛起重新開始總線復位Setup和高速狀態(tài)所產(chǎn)生的中斷也能夠被分別控制除位IEBRST總線復位控制的中斷之外總線復位信號可以將所有激活的中斷禁止總線復位時IEBRST的值不變中斷使能寄存器包含4個字節(jié)它的位分配如表12所示表12 中斷使能寄存器位分配位------00------00位0000000000000000位8000000-0000000-0位76543210-0000000-00000013中斷使能寄存器位31-保留必須寫入25IEP7TX11IN01OUT09-8107-61DMA5141激活檢測到一個重新開始31激活檢測到一個掛起21SOF11SOF位01DMA配置寄存器地址DMA硬件寄存器地址端點索引寄存器地址端點寄存器是一個單字節(jié)的寄存器它為微控制器對寄存器的提供了目標端口位分配如表14所示以下是被編入了索引的寄存器表14端點索引寄存器位分配位765 0--0015端點寄存器位7-50EP01SETUP4端點索引為緩沖器長度控制功能數(shù)據(jù)端口端口類型0方向位INOUT16010Data00Data01控制功能寄存器地址17這個寄存器的各位可以使任何一個激活的數(shù)據(jù)端點終止清除或生效在該寄存器之前必須先寫端點索引寄存17控制功能寄存器位76543210---00-00---00-0018控制功能寄存器位7-4清除緩沖區(qū)1RX緩沖區(qū)對TX內容完全讀出RX緩沖區(qū)自動這一位通常用在需要強制清除緩沖區(qū)的情況31INTXFIFO數(shù)據(jù)有效為下一個IN令牌的處理發(fā)送做準備一般而言當端點的FIFOMaxPacketSize規(guī)定值時FIFOMaxPacketSize2-1SETUPACKNAK該狀態(tài)結束和接收到一個SETUP令牌時自動清除IN令牌主機到設備處理發(fā)送一個空包或OUT令牌處理設備到主機發(fā)送ACK信號0終止端點1終止索引的端點注終止一個數(shù)據(jù)端點會干擾被停止了的端點的數(shù)據(jù)觸發(fā)位因為 是從端點終止處獲得的所以必須先通過或再次激活相應的端點來復位數(shù)據(jù)觸發(fā)位通過將端點類型寄存器的ENABLE’位置為0或 進而復位數(shù)據(jù)端口寄存器地址這是個2字節(jié)的寄存器利用它可以實現(xiàn)一個微控制器對索引端點的FIFO的直接總線為8位時高字節(jié)不使用它各位的分配見表19設備到主機IN端點每執(zhí)行完一次寫操作計數(shù)器的值就自動增加16位通道每次加28位通道每次加1到TXFIFO的下一個單元當寫完所有的字節(jié)FIFO字節(jié)計數(shù)端點MaxPacketSizeIN令牌時發(fā)送如果要使得端點字節(jié)數(shù)小于MaxPacketSize規(guī)定值時端點有效可通過控制功能寄存器VENDP位來實現(xiàn)主機到設備OUT端點 計數(shù)器的值自動減少16位通道每次減28位通道每次減1到RXFIFO的下一個單元當所有字節(jié)內容讀出后緩沖區(qū)的內容自動清除這樣一個新的數(shù)據(jù)包要在下一個OUT令牌處理時接收如果需要強制清除緩沖區(qū)的內容通過控制功能寄存器CLBUF位來實現(xiàn)注緩沖區(qū)的有效或自動清除還可通過緩沖區(qū)長度寄存器實現(xiàn)19數(shù)據(jù)端口寄存器位 位 20數(shù)據(jù)端口寄存器位15高字節(jié)7低字節(jié)緩沖區(qū)長度寄存器地址這是個2字節(jié)的寄存器它決定了索引端點FIFO的當前包大小 OUNT各位的分配見表MaxPacketSize22FIFO的大小需要時還可將一個更小的值寫入到寄存器中總線復位后緩存區(qū)長度寄存器值為零IN端點MaxPacketSize據(jù)量不是MaxPacketSize的值的倍數(shù)時才需使用該寄存器以下的兩個例子說明了緩沖區(qū)長度寄存器在傳例1假設要傳輸512字節(jié)的數(shù)據(jù)MaxPacketSize的編程設定值為64字節(jié)則不需要給緩沖區(qū)長度寄存器賦值這是因為此時的傳輸數(shù)據(jù)量倍數(shù)于MaxPacketSize的值傳輸?shù)淖詈笠粋€數(shù)據(jù)包就是MaxPacketSize的值所指定的所以MaxPacketSize數(shù)據(jù)包將自動有效2510字節(jié)的數(shù)據(jù)MaxPacketSize64MCU寫入最后一個6262字節(jié)這樣就可確保最后一個數(shù)據(jù)包62OUT端點 1621緩沖區(qū)長度寄存器位 位 MaxPacketSize寄存器地址02表22所示FFOSZ域的值NTRANS位控制著一個單片微幀僅適用于高速同步和端點中斷的信息處理數(shù)量22MaxPacketSize寄存器位分配位8------位7654321023MaxPacketSize寄存器位描述位1512處理信息數(shù)量HS10FIFO大小FIFOHSFS端點類型寄存器地址該寄存器用于設置索引端點的端點類型同步批量或中斷它還可以使能端點和設置雙緩沖區(qū)并可通過位NOEMPKT使一個長度為零的TX緩沖器空包的自動產(chǎn)生該寄存器包含兩個字節(jié)它的位分配如表24所示24斷點類型寄存器位8----------------位76543210---000---00025端點類型寄存器位154無空包MaxPacketSize功能這位僅應用于DMA模式位3端點使能1FIFOMaxPacketSize寄存器中指定區(qū)大小為0禁用FIFO注終止一個數(shù)據(jù)端點會干擾被停止了的端點的數(shù)據(jù)觸發(fā)位因為內部邏輯就是從端點終止處獲得的所以必須先通過或再次激活相應的端點來復位數(shù)據(jù)觸發(fā)位通過將端點類型寄存器的ENABLE’12101H02H批 短包寄存器地址輸分別在表26DMA傳輸和表27IDE規(guī)范傳輸給出了它們的控制位GDMA讀/寫操作碼00H/01HDMA從機方式通過DMAMODE[1:0]位進行設置數(shù)據(jù)選通信號是DACKDIOR/DIOW兩個信號都是由外部DMA控制器驅動的在計數(shù)器模式下DMADIS_XFER_CNT0DMA傳輸計數(shù)器寄存器必須在DMA命令發(fā)布之前初始化DMA傳輸計數(shù)器的初始化就是寫LSByteMSByte地址34H37H的值DMAMSByte后才能開始更新一旦DMA傳輸啟動傳輸計數(shù)器的值開始減少計數(shù)值變?yōu)?DMA_XFER_OK置位ISP1581產(chǎn)生中斷若此時DMADMA傳輸可以發(fā)送一個EOTISP1581.EOT信號不考慮傳輸計數(shù)器而隨時終止DMA傳輸EOTDIS_XFER_CNT1DMADMA傳輸產(chǎn)生任何影響DMA命令一發(fā)布就啟動DMA傳輸只要出現(xiàn)以下三種情況中的任何一種都會終止此次DMA傳輸 EOT(OUT令牌的短包有3個基本的可編程中斷可以區(qū)分上述的三種DMA傳輸終止方式DMA中斷源寄存器的INT_EOT,EXE_EOTDMA_XFER_OK位詳細內容參照表MDAM(主機)讀/06H/07HDMADMA配置寄存器中的進行設置數(shù)據(jù)選通信號是DACKDIOR/DIOWISP1581在主機方式下沒有使用DMABURST[2:0],DIS_XFER_CNTEOT信號傳輸計數(shù)器一直有效一旦計數(shù)器的值為0DMA_XFER_OK置PIO讀/寫操作碼04H/05HIDEPIO方式該方式的詳細說明見ATARev.4數(shù)據(jù)選通信號是DIORDIOWIORDY被用于擴展PIO周期MDMA讀/寫操作碼06H/07HIDEDMAATADIORDIOWDREQUDMA讀/寫(操作碼(02H/03H)IDEDMAATARev.4引腳DA0到DA2,CS0和CS1用來選擇的寄存器它的控制信號如下所示DREQ(=DMARQ),DACK(=DMACK),DIOW(=STOP),DIOR(=HDMARDY或26DMAGDMA讀/寫操作碼DMA配置寄存器見表33DMA周期數(shù)DREQDMA總線寬度816置零非ATADMA硬件寄存器見表3516下0MDMA(主機)讀/寫操作碼DMA配置寄存器見表33MDMADIORDIOW有效時間UDMA設定有效的數(shù)據(jù)選通DMA總線寬度8161ATADMA硬件寄存器3516下127IDEDMAPIO讀/寫操作碼DMA配置寄存器見表33PIOATA(PI)1ATADMA硬件寄存器見表35MDMA讀/寫操作碼DMA配置寄存器見表33MDMAATA(PI)1ATADMA硬件寄存器見表35UDMA讀/寫操作碼DMA配置寄存器見表33UDMAATA(PI)1ATADMA硬件寄存器見表35注DMA總線默認為三態(tài)直到執(zhí)行一個DMADMA命令寄存器地址DMADMA傳輸該寄存器只可寫讀時返回FFH注DMADMA命令28DMA命令寄存器位分配位76543210W29DMA命令寄存器位7DMA命令代碼見表30DMAGDMA通用DMAIN令牌傳輸僅主機模 數(shù)據(jù)從外部DMA總線傳送到部緩沖區(qū)選通信號外部DMAGDMA通用DMAOUT令牌傳輸僅從機模 DMA總線選通信號外部DMAUDMADMAUDMAUDMAUDMAPIO讀ATAPIPIO讀命令PIODMA緩沖區(qū)IORDY有效時數(shù)據(jù)開始傳輸DREQDACKPIO寫ATAPI設備的PIO寫命令數(shù)據(jù)在PIO模式下 緩沖區(qū)傳送到DMA總線IORDY有效時輸出開始傳輸忽略DREQDACK輸MDMADMAMDMA多字DMA寫數(shù)據(jù) 讀01F0H中的內容1F0PIO讀操作在發(fā)送此1F4HLSB1F5H(MSB)代碼PollATAPIPollBSY狀態(tài)位PIOBSY狀態(tài)BSY=0時查詢停止并產(chǎn)生一個中斷讀任務文件1F0H1F7H-緩沖區(qū)有效僅調試 一次ATA到USB的數(shù)據(jù)傳輸結束后微控清空緩沖區(qū)USBATA重新開始FIFO復位DMADMA內核使其處于上電復位狀態(tài)注DMADMA內核被復位DREQ,DACK,DIOW和DIOR握手信號暫時都有效這樣會造成DMA控制器的為了防止MDMA止MDMA終止MDMA的數(shù)據(jù)傳輸它只應用在代碼為06H和07H令13-DMA傳輸計數(shù)器寄存器地址4DMA傳輸?shù)目傋止?jié)數(shù)DMACR它指示的是還未被傳送的字節(jié)數(shù)它各位的分配如表31所示傳輸計數(shù)器一般用于DMA模式PIO(命令04H,05H)模式,UDMA(命令02H,03H)模式,MDMA(命令06H,07H)模式和GDMA(命令00H,01H)模式對該寄存器執(zhí)行寫操作時應當先寫低字節(jié)(DMACR1)或字的低半部分MSByteDMACR2,LSByteDMACR1并且只有當寫完最后一個字節(jié)DMACR4才能對它初始化在GDMA從機模式中DMA配置寄存器的DIS_XFER_CNT位可以傳輸計數(shù)器見表33的應用這時當數(shù)據(jù)通過IN令牌從外部設備傳送到主機時通過控制輸入信號EOTDMA傳輸若EOF引腳有效FIFO的最后一個數(shù)據(jù)包有效31DMA傳輸計數(shù)器寄存器位位位8位7654321032DMA傳輸計數(shù)器寄存器位31DMA4個字節(jié)23157DMA1個字節(jié)DMA配置寄存器地址DMA模式GDMADMA模式的配置DMA2個字節(jié)它的各位分配見表3333DMA配置寄存器位8-00-00位765432100-10-134DMA配置寄存器位-1IORDY輸入信號僅在UDMA1ATAMDMADMA02H到0CH的DMA命令時使用也使用在直接任務文件寄存器中0ATADMA00H01H位1200HUDMA/MDMA0ATA(PI)01HUDMA/MDMA1ATA(PI)02HUDMA/MDMA2ATA(PI)03HMDMA3DMA選通時間寄存器見表37和表38僅適用于MDMA模式103PIO時序見表7800H04HPIO04ATA(PI)05H07H7為1DMA傳輸計數(shù)器見表31的應用通常傳輸計數(shù)器只在GDMA從機模式下被使用在主機模式下一直保持有32GDMA從機MDMA主機的握手信號00HDIOR(主機)或DIOW(從機)選通從DMA總線傳送到ISP1581的數(shù)據(jù)DIOW(主機)或DIOR從機 將ISP1581的數(shù)據(jù)到DMA01HDIOR(主機)或DACK(從機)信號選通從DMA總線傳送到ISP1581的數(shù)據(jù)利用DACK主機或DIOR(從機)ISP1581的數(shù)據(jù)到DMA總線上02HDACK主機和從機信號選通從DMAISP1581的DMA,不能用在8位的DMA中03H1-01GDMAMDMA(主機)DMA總線816[1]當FIFO中留有未用的空間寫或未出的數(shù)據(jù)讀時DREQ有效[2FIFO為空傳輸過程結束DMA硬件寄存器地址35該寄存器決定了總線控制信號EOT,DACK,DREQ,DIOR,DIOWDMA模式(主機或從機)還控制著GDMA(從機)MDMA主機模式下總線上數(shù)據(jù)高低部分的交換ENDIAN[1:0]位35DMA硬件寄存器位76 1000010000010036DMA硬件寄存器位7這2位決 RAM和DMA之間的數(shù)據(jù)總線是否發(fā)生交換僅應用00H表示數(shù)據(jù)正常16位總線MSBDATA[15:8]上LSBDATA[7:0]01H16位總線MSBDATA[7:0]上LSBDATA[15:8]02H,03H注若使用的是8位的數(shù)據(jù)總線ENDIAN5GDMAEOT有43DACK有2DREQ有1DIOW有0DIOR有9.4..5DMA選通時間寄存器地址1DMADMA_MODE03HMDMA模式的選通時間寄存器的各位分配如表37所示37DMA選通時間寄存器位76543210------38DMA選通時間寄存器位7-4DMA_MODE=03H33通持續(xù)時間是第N+1個周期NDMA_STROBE_CNT的值見圖3[1]這個周期的持續(xù)時間等 時鐘的周期x (N+1)圖 可編程的選通時任務文件寄存器地址40H這些寄存器允許PIO模式下的ATAPI設備對 寄存器的直接受支持的任務文件寄存器和它們的功能如表39所示真正的寄存器通過CS1,CS0,DA2,DA1和DA0見表40自動編址39地址數(shù)據(jù)16數(shù)據(jù)16扇區(qū)數(shù)低柱面高柱面驅動/頭表40ATAPI寄存器編HLLLLHLLLHHLLHLHLLHHHLHLLHLHLHHLHHLHLHHHLHHHLLHHHH在8位的總線模式下按以下方法實現(xiàn)對16位任務文件寄存器1F0的先對該任務文件寄存器進行2次連續(xù)的讀/寫再由IDE接口產(chǎn)生相應的PIO寫/讀來1F0整個過程中先對低字節(jié)LSByte操作允許以任何次序寫任務文件寄存器但是1F7任務文件寄存器要求最后寫表41任務文件1F0地址40H 位 數(shù)據(jù)ATA位 表42任務文件寄存器1F1地址 位分位 錯誤/特性ATA表43任務文件寄存器1F2地址 位分位76 3210)表44任務文件寄存器1F3地址 位分位 扇區(qū)數(shù)/LBA[7:0](ATA),保留表45任務文件寄存器1F4地址 位分位76 210)表46任務文件寄存器1F5地址 位分位76 210/LBA[23:16](ATA)表47任務文件寄存器1F6地址 位分位76 210)表48任務文件寄存器1F7地址 位分位76 3210)W[1]1F7只可寫讀時返回表49任務文件寄存器3F6地址 位分位76543210表50任務文件寄存器3F7地址 位分位76543210)DMA中斷源寄存器地址這是個2字節(jié)的寄存器它列出了一次DMA中斷的所有可能的中斷源每執(zhí)行完一個DMA命令寄存器的每一位就更新一次中斷源通過對寄存器相應的位置1來清除它的各位分配見表5151DMA中斷源寄存器位8---00000---00000位765432100000000-0000000-52DMA中斷源寄存器位15-1OUTDMAOUTIN令牌數(shù)據(jù)沒有意義可參考文件UsingtheOddBitIndicatorforDMA1EOT信號僅用于GDMA為1表明檢測到一 91INTRQ8為1表明DMA傳輸結束DMA傳輸計數(shù)器的值變?yōu)?這一位GDMA(從機)MDMA主機模式711F0FIFO為空611F0FIFO已滿511F0FIFO為空411F0FIFO31BSY02111FIFO的所有字節(jié)已發(fā)送完畢DMA0-表 10DMA11DMA傳輸結束DMA傳輸計數(shù)器的值變?yōu)?1DMA傳輸結束DMA傳輸計數(shù)器的值變?yōu)镈MA中斷使能寄存器地址2字節(jié)的寄存器它控制著DMA中斷源寄存器(51)中各中斷源中斷的產(chǎn)生它的各位分5452寄存器的某一位為1就激活它所對應的中斷各位的值在總線復位后054DMA中斷使能寄存器位8 -00000 -00000R/W位76543210保留0000000-0000000-DMA端點寄存器地址55DMA端點寄存器位7654 10----0000----000056DMA端點寄存器位7-30DMA端點寄存器在任何情況下都不要使用被編入端點索引寄存器02CH中的端點這樣是為了防止數(shù)據(jù)出錯因此如果某一端點沒有被DMA端點寄存器使用就把它看成一個未被使用的端點但是一旦把DMA端點寄存器把它作為一個有效端點使用固件就不能使用端點索引寄存器中與之相同的端點中斷寄存器地址4如果中斷寄存器中有一位被設置這就表明中斷產(chǎn)生的硬件條件已經(jīng)出現(xiàn)只要中斷寄存器的內容不0INT輸出就有效在對中斷的檢測過程中外部微處理器可以通過讀中斷寄存器來確定產(chǎn)生此次中斷每一個端點緩沖區(qū)都對應一個專門的中斷位EPnTX,EPnRX 另外各種總線狀態(tài)也能產(chǎn)生中斷重新開始掛起假SOFSOF和總線復位DMA控制器只有一個中斷位DMA中斷的中斷源已在DMA中斷源寄存器中列出見表51每一個中斷位通過置1清除而要清除DMA中斷位必須將DMA中斷源寄存器中對應的中斷源位和中斷寄存器的DMA位都置157中斷寄存器位------00------00位0000000000000000位8000000-0000000-0位76543210-00000000-000000058中斷寄存器位31保留必須寫17TX17RX16TX16RX15TX15RX14TX14RX13TX13RX12TX12RX11TX11RX10TX10RX98P10SETUP76DMA狀態(tài)為1DMA5高速狀態(tài)為1從FS模式變?yōu)镠S模式HS連 若系統(tǒng)處于FS掛起狀4重新開始狀態(tài)為1檢測到從掛起狀態(tài)到重新開 有效狀態(tài)的化3掛起狀態(tài)1總線上檢測到從正常運行到掛起2假SOF中斷為1接收到一個假SOF或uSOF信號假SOF是一個 的時鐘信號FS周期為1msHS周期為 與USB總線的位1SOF0ID寄存器地址70H這是個只讀寄存器它的內容包括的標識符和硬件的版本號固件通過查詢這些信息來確定該所支持的功能和含有的特性這是個3字節(jié)的寄存器它的各位分配見表59表59ID寄存器位分位R位8R位76543210R表60ID寄存器位描位23CHIPID[23ID低字節(jié)15H15CHIPID[15ID高字節(jié)81H7版本號 隨著性能改善和功能擴展了的新版本的出現(xiàn)幀數(shù)目寄存器地址這是個只讀寄存器它的內容是最近成功接收到的數(shù)據(jù)的幀開始SOF對應的幀的編號該寄存器包含2個字節(jié)它的各位分配見表61若以8位的形式對寄存器進行先得到低字節(jié)的內容61幀數(shù)目寄存器位8----RRRR位76543210R62幀數(shù)目寄存器位13MICROSOF[210SOFR[10暫存寄存器地址這是個16位的寄存器它常被固件用來和恢復信息如保存設備進入掛起狀態(tài)之前的狀態(tài)寄存器的內容不會因為總線復位而發(fā)生改變它的位分配見表6363暫存寄存器位8SFIRH[7位7654321064暫存寄存器位15高字節(jié)7低字節(jié)測試方式寄存器地址1字節(jié)的寄存器它允許固件設置D+,D-注每次只可設置一位65測試方式寄存器位765432100--000000--0000066測試方式寄存器位16-11設置D+,D-寫1’,設置D+,D-K寫1’,設置D+,D-J寫1’,設置D+,D-HS靜止狀態(tài)器件只用一個NAK HS FS兩者之一置在四位PRBS,KSTATE,JSTATESE0_NAK中一次只能對一位置 利用VCC=5.0V的電壓對ISP1581供電時集成的電壓調整器就給 邏輯電路和USB收發(fā)器提供3.3V的電壓具體電路的連接見圖4ISP1581還能在VCC=3.3V的條件下正常工作這時 的電壓調整器不工作所有的供電引腳都連接到VCC端具體電路的連接見圖50.10.1580.10.1100.110圖 ISP1581的5.0V供電電

24 0.1

3.32437435864

0.1 0.1 0.10.1

1010 0.1圖 ISP1581的3.3V供電電表67最度的額定以the umRatingSystermIEC60134為依VVCCVVI<0--V-V-68VV0VI/O引腳的輸入電壓0V0V69靜態(tài)特性VCC=4.0到5.5VVGND=0V 40到 有特別要求的按要求給VCCA(3V----[1]在掛起模式下最小電壓是70靜態(tài)特性VCC=4.0到5.5VVGND=0V 40到 有特別要求的按要求給--V--V--V--V-此參數(shù)僅在帶晶體管輸入的情況下有效它的取值根 表71靜態(tài)特性模擬I/O腳 VCC=4.0到5.5VVGND=0V 40到 有特別要求的按要求給USB規(guī)范收發(fā)器全速輸入電平差--V-V輸入電平單--V--V-VD+對3.6V0-VD+,D-對GND-V輸入電平差高速靜噪檢測閥值電壓分----高速斷開檢測閥值電壓分-------高速空閑電平輸出電壓分-高速低電平輸出電壓差分-高速輸出電壓差-Chirp-J輸出電壓[1]-Chirp-K輸出電壓 ------USB2.0USB1.1--引腳RPU-VHS 匹配電阻這個容許范圍符合USB2.0規(guī)在掛起模式下的最小電壓為72VCC=4.0到5.5VVGND=0V 40到 有特別要求的按要求給tw(RESET輸入RESET----73動態(tài)特性I/O腳D+,D-[VCC=4.0到 40到 CL=50PF;D+到VTERM連接一個RPU=1.5K的電阻有CL=50PF;VOH104- VOH104-tFR/[2]-[2][3]-V----EOP3-EOP換3--數(shù)據(jù)抖動誤差到-成對轉換的數(shù)[3]--SE0寬度[3]--測試電路見圖只是一種特性描 測試真正的限制值仍由實際的設計來決33data

0SE0/EOPskewNTPERIOD

sourceEOPwidth:tEOPTreceiverEOPwidth:tTPERIODisthebitdurationcorrespondingwiththeUSBdatarFull-speedtimingsymbolshaveasubscriptpreTx?F?,low-speedtimingsapreTx

圖 源差分數(shù)據(jù)的EOP轉換失真和EOP寬data0

NTPERIOD

圖 差分數(shù)據(jù)抖data

0圖 SE0寬度誤差76tT周期周期信號ADMA應答CDEGI指令程序器內輸入常規(guī)L地址鎖存使能P程序使能PSEN低電平有效QR讀動作DMA請求SW寫動作UY輸出常規(guī)HLP停止無效S啟動有效VXZ高阻抗懸浮三態(tài)寄存器時通用處理器模式(read)(write)圖 ISP1581寄存器時序單獨的地址和數(shù)據(jù)總線MODE0=1 (read)(write).圖 ISP1581寄存器時序單獨的地址和數(shù)據(jù)總線MODE0=0 圖 ISP1581READY信號時表75ISP1581寄存器時序參數(shù)單獨的地址和數(shù)據(jù)總VCC=4.05.5V;VGND=0V;Tamb40到+85讀-0-0--00-寫WR--0--5-0--0-0--3-斷開總線模式斷開總線模式圖 ISP1581寄存器時序多路復用地址/數(shù)據(jù)總線.(read)(write)圖 ISP1581寄存器時序多路復用地址/數(shù)據(jù)總線BUS_CONF=0,MODE1=0,MODE0=1圖 建立和保持時.讀--.讀--00-0-寫WRDS-5-ALE低到WRDS0-5-0--5-5-5-5-0-CS低到WR0-斷開總線模式 圖 ISP1581寄存器時序多路復用地址/數(shù)據(jù)總線 (read)(write).圖 ISP1581寄存器時序多路復用地址/數(shù)據(jù)總線 (read)(write)圖 ISP1581寄存器時序多路復用地址/數(shù)據(jù)總線讀-0讀-00---寫0-5-5-5-0-WRDS-WRDS高地址到WRDS高數(shù)據(jù)--5-DMAPIODIOR,(write)(read)器件地址由信號DA2,DA1DA0數(shù)據(jù)總線的寬度取決于PIO存取命令的使用對任務文件寄存器采用8位的存取方式任務文件1F0采用的是16位 04H和05HDMA命令也使用16位的數(shù)據(jù)總IORDYPIODIORDIOW有效后的tSU4時間后是否需要延長當前的周期下面分三種情況來說明IORDY一直保持無效tSU4IORDY無效tSU4時間到后變?yōu)橛行Р划a(chǎn)生等待狀態(tài)tSU4IORDYtSU45nsIORDY保持無效產(chǎn)生一個等待狀態(tài)這個周期在IORDY重新有效時結束為了延長讀周期DIOR有效在IORDY有效之前的td1時間內從DATAn上讀的數(shù)據(jù)必須一直保持有效DIORDIOW圖 PIO模式時78PIOVCC=4.05.5V;VGND=0V;Tamb40到+85讀/寫周期地址有效到DIOR/DIOW間最小DIOR/DIOW脈沖寬度DIOR/DIOW恢復時間--DIOW無效前的數(shù)據(jù)建立時間最小DIOW無效后的數(shù)據(jù)保持時間最小DIOR無效前的數(shù)據(jù)建立時間小DIOR無效后的數(shù)據(jù)保持時間小55555在DIOR最大間最小DIOR/DIOWIORDY立時間最小IORDY0000IORDY低脈沖寬度Tcy1是總的周期由命令有效時間tw1和命令恢復無效時間tw2兩部分組成Tcy1tw1tw2要使Tcy1達到最小要求tw1tw