USB接口已經(jīng)無處不在，我們很容易找到各種低成本閃存盤和USB外設(shè)，但它們主要用于PC市場(chǎng)。為了將這些外設(shè)用于8位或16位嵌入式應(yīng)用，如何實(shí)現(xiàn)、成本和功耗將是主要問題。其中部分原因要追溯到這類系統(tǒng)中用到的嵌入式控制器，如Microchip公司推出且得到廣泛應(yīng)用的PIC系列MCU具有多種存儲(chǔ)容量和外設(shè)，但由于缺乏接口、資源和性能，無法做為USB主控制器。
在本文的應(yīng)用實(shí)例中，VNC1L Vinculum控制器提供了作為系統(tǒng)控制器的PIC和USB2.0全速端口之間的接口，可實(shí)現(xiàn)與USB閃存盤的連接，同時(shí)該方案具有很短的執(zhí)行時(shí)間和最小系統(tǒng)開銷。
Vinculum控制器特點(diǎn)
該控制器基于定制處理器內(nèi)核，有兩個(gè)DMA引擎以加快數(shù)據(jù)傳輸和32位數(shù)字協(xié)處理器優(yōu)化文件系統(tǒng)的計(jì)算，所有這些都在一個(gè)芯片里完成，芯片帶有64kB嵌入式閃存和4kB內(nèi)部數(shù)據(jù)SRAM。Vinculum專門針對(duì)嵌入式USB控制器市場(chǎng)，只需要很少外部支持元件。Vinculum核與常用MCU核相比的一個(gè)主要特點(diǎn)是其代碼長(zhǎng)度大幅縮短，減少了內(nèi)核在代碼上的開銷，因此可以在單芯片e-Flash存儲(chǔ)器里裝入更多功能，這
一特點(diǎn)也正好可以彌補(bǔ)基于PIC的嵌入式系統(tǒng)的不足。系統(tǒng)原理圖見圖1，通過Vinculum將小型PIC MCU連到USB “A”連接器上，然后就可以連接USB閃存盤了。
PIC是系統(tǒng)控制器，通過通用I/O引腳(引腳9、10、11上的RC0、RC1、RA2)接收從傳感器或其它來源傳過來的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后用數(shù)據(jù)流將數(shù)據(jù)寫入閃存盤上的文件里。命令和數(shù)據(jù)通過TXD(引腳6)傳到VNC1L的RXD(引腳32)，VNC1L在USB閃存盤上生成FAT 12/16/32文件并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并通過USB2DM(引腳28)和USB2DP(引腳29)和閃存盤通信。數(shù)據(jù)也用同樣引腳讀出，然后將數(shù)據(jù)通過VNC1L的TXD(引腳31)傳到PIC的PXD(引腳5)以供系統(tǒng)固件使用。
系統(tǒng)由PIC上的固件控制，數(shù)據(jù)傳輸則由PIC發(fā)出的指令控制，該指令由Vinculum上的標(biāo)準(zhǔn)固件進(jìn)行解釋。雖然說起來很簡(jiǎn)單，但完成設(shè)計(jì)還有其它一些工作要做，例如器件還需要電源、控制時(shí)鐘的晶振以及編程。
在PIC引腳2和3之間接入一個(gè)20MHz晶振，可在其UART接口獲得高達(dá)115200bps，而使用內(nèi)部8MHz振蕩器只能獲得最高9600bps，因此加接晶振可提高系統(tǒng)性能。PIC的IO引腳RC2和RC3都被固件使用，以模擬與VNC1L UART連接的RTS/CTS握手信號(hào)。
