来源：电子技术应用 作者：周 涛 张 辉

    摘要：在设计usb系统的过程中，固件程序的编写是非常重要的一个环节，它直接影响到开发产品的数据传输速度。以phillips公司的usb控制芯睡pdiusbd12为例，介绍了在设计开发usb外设中。固件的作用以及固件程序的编写流程，并给出了相应程序。

    关键词：usb 固件程序 pdiusbd12 端点 单片机

    usb（universal serial bus）即通用串行总线，是现在非常流行的一种快速、双向、廉价、可以进行热插拨的接口，在现在的每一台pc机上都可以找到一对usb接口。在遵循usb1.1规范的基础上，usb接口最高传输速度可达12mb/ｓ：而在最新的usb2.0规范下,更可以达到480mｂ／ｓ.同时它可以连接127个usb设备,而且连接的方式也十分灵活,既可以使用串行连接,也可以使用集线器(hub)把多个设备连接在一起,再同pc机的usb接口相连.此外,它还可以从系统中直接汲取电流,无需单独的供电系统.usb的这些特点使它获得了广泛的应用.但是使用上的方便则意味着开发上的复杂,主要是编程的复杂性大大的增加了.

    在设计开发一个usb外设的时候,开发者主要需要编写三部分的程序: ①固件程序;②usb驱动程序;③客户应用程序.本文主要阐述固件程序的编写.

    1 固件要完成的主要工作

    固件是fireware的对应中文词,它实际上是单片机的程序文件,其编写语言可以采用c语言或是汇编语言.它的操作方式与硬件联系紧密,包括usb设备的连接usb协议、中断处理等，它不是单纯的软件，而是软件和硬件的结合，开发者需要对端口、中断和硬件结构非常熟悉。固件程序一般放入mcu中，当把设备连接到主机上（usb连接线插入插孔）时，上位机可以发现新设备，然后建立连接。因此。编写固件程序的一个最主要的目的就时让windows可以检测和识别设备。

    2 pdiusbd12芯片特点

    pdiusbd12是一个性能优化的usb器件，通常用于基于微控制器的系统，并通过高速通用并行接口与微控制器进行通信，而且支持本地dma传输。该器件采用模块化的方法实现一个usb接口，允许在众多可用的微控制器中选择最合适的作为系统微控制器，允许使用现存的体系结构使固件投资减到最小。这种灵活性减少了开发时间、风险和成本。该器件使开发成本低且高效的usb外围设备的一种有效途径。pdiusdb12完全符合usb1.1规范，也能适应大多数设备类规范的设计，如成像类、大容量存储类、通信类、打印类和人工输入设备等。因此，pdiusbd12非常适合做很多外围设备，如打印机、扫描仪、外部大容量存储器（zip驱动器）和数码相机等。现在很多用scsi实现的很多设备如果用usb来实现可以直接降低成本。

    pdiusbd12还集成了softconnect、goodlink、可编程时钟输出、低频晶振和终端电阻等特性。所有这些特性都能在系统实现时节省成本，同时在外围设备上很容易实现更高级的usb功能。

    3 pdiusbd12固件程序的编写

    usb设备启动流程如下：

    （1） usb设备接入usb口，发出连接usb命令；

    （2） 主机发出读设备描述符两次；

    （3） 主机根据设备描述符——厂商id、产品id，启动相应设备驱动程序；

    （4） 设备驱动程序初始化usb设备；

    ①读设备描述符；

    ②读配置描述符；

    ③选择接口、端点（管道），确定传输方式。

    图1是pdiusbd12的电路连接图。

    usb固件程序程序由三部分组成：①初始化单片机和所有的外围电路（包括pdiusbd12）；②主循环部分，其任务是可以中断的；③中断服务程序，其任务是对