基于嵌入式ARM9的USB設計與實現

引 言
USB(Universal Serial Bus)是通用串行總線的縮寫，因其具有方便易用，動態(tài)分配帶寬，容錯性優(yōu)越和高性價比等特點，現已成為計算機的主流接口。
隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應用，各種小型終端需要開發(fā)出與外界聯系的USB接口。目前，常用的技術有兩種。基于單片機的USB接口，特點是需要外置芯片，電路復雜，留下的CPU資源不多；基于ARM的USB接口，特點是資源豐富，但ARM系列產品較多，如果選型不當，還需要搭接較多的外圍電路，且不能很好地發(fā)揮CPU性能。
該設計采用三星公司ARM9核的S3C2440A芯片作為CPU，因為該芯片內部集成了控制USB的所有部件，外圍電路簡單，易于實現。

1 S3C2440A特點
S3C2440A的CPU部分主要集成了電源模塊、復位和時鐘模塊、觸摸屏和小鍵盤模塊、程序存儲器和數據存儲器模塊。同時提供如下豐富的外圍接口：同步存儲器(SDRAM)和NAND FLASH控制接口，可擴展到1 GB的存儲的空間；4個DMA通道和24個中斷端口；能控制STN LCD和TFT液晶屏顯示，支持觸摸屏功；USB接口A型和B型各一個；3個串行口、I2C，SPI，I2S等接口；帶AC97音頻接口；具備SD卡、數碼相機接口和網絡接口。
S3C2440A還具備多種工作模式，管腳為17×17方型分布，橫向從左1到右17編號，縱向從下A到上U編號，分類為A1～A17，B1～B17， C1～C17依此類推到U1～U17。這些管腳所對應的功能并不是惟一的，通常只要使能變化，S3C2440A就能實現不同的控制功能。該設計涉及到的 S3C2440A，其管腳如表1所示分為3類。

2．2 串口電路
串口在該設計中的作用是通過計算機加載USB驅動程序，原理如圖2所示。