（转）usb开发硬件篇

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现在的USB生产厂商很多很多，几乎所有的硬件厂商都有USB的产品。我了解的公司有Intel, 国半, Cypress, AnchorChips这几家，Intel作为USB标准的制订者之一，又加上Intel的龙头老大的地位，现在的计算机主板上的HOST基本上采用的都是INTEL的芯片。而在外设的USB控制器方面，大家的性能都差不多。其中CYPESS公司的器件以便宜见长，在收购了ANCHORCHIPS公司之后，CYPRESS基本上从低速到全速的器件都包涵到了，有一些器件的性能还超过INTEL，当然价格要便宜得多（注：以上评价纯属个人意见，仅供参考）。就象CPU唯INTEL马首是瞻一样，很多的厂家都喜欢把自己的东西和INTEL的做比较，我个人认为要做的话，还是INTEL的要好一些!
USB器件一般来说是有两种类型的，一种是MCU集成在芯片里面的，象上面提到的Intel,Cypree,National semiconductors, Anchorchips等等;另外的还有就是单独的一个芯片实现USB的Engine的功能，象philips，PDIUSBD11,PDIUSBP11A,PDIUSBD12等，还有象lucent也出了两款器件，USS-820,USS-620,820是普通的高速设备，具有8个双向的endpoints,而620是具有DMA功能，使用起来比820占用系统资源要少得多！还有很多家，因为我没有接触过其它厂家的东西，所以没有发言权！呵呵！不过总的来说，在这个方面philips和National Semiconductors的东东要大众一些，开发的话应该上手快一些！不过philips的和51的接口搞的偶烦了好几天，比较的麻拐一些！
好了，既然把话题说开了，就接着说说USB的HUB的器件，主要的我没有做过，好象国内的USB的HUB还没有什么厂家开始做，即使有，也是非常少的，HUB的器件我重点推荐philips的东西，可以选择PDUSBH系列产品，这一个系列的产品主要是在于用它设计HUB的测试方面有很好的功能，从而减少了开发的难度（这是一个米国朋友告诉偶的，E文翻译过来，如有错误，敬请注意）。
对了，还有一个问题，起码有不少于十个人来问我，两台PC间如何通过USB口直接连接起来，再次重申一遍，由于USB的网络协议的关系，两台PC的USB都是host，所以没有办法连，如果连的话，必须要使用USB的桥！这个桥的芯片有以下几种，一是anchorchips的EZlink,还有Prolific Technology Inc 的PL2301，PL2302，这个，我只知道anchorchips的东东，要买好几十给美金，我想如果是家庭用的话，没有人会发神经病去卖这个鸟东西，反正两个网卡才几块银子。还有USB的Audio方面的器件，有Dalas和philips的东西可以选，当然还有其它的，反正都是巨大无比的公司，应该质量上没有特别的差别，只是在一些小的细节上有所不用，各位老大自己慢慢斟酌了。

最后重申：以上几个方面的建议纯属个人建议，不代表官方意见和公司意见，我没有从上面的推荐公司中获得一分钱的好处（NND，白做了一把广告）。

下面就以INTEL公司的8X930AX USB 芯片作一些介绍：

8X930AX USB 微处理器采用的是MCS51作为它的控制CPU，工作在12MHz的工作频率，有256Kbytes的存储空间，如果不够还能够在外围扩展。它有11个中断源，其中有三个分配给USB设备(device)。当然他也还有一些其它的特性，在此不作详细的介绍了。您可以到http://www.intel.com/ 去获得详细的资料。它的主要缺点是价格上可能偏高，开发费用略高，但是开发难度要相对小一些！

如何给USB器件设计一个BUFFER(Intel)

下面以CYPRESS公司的CY7C6XX系列产品作一些介绍：
CYPRESS公司的芯片在低速的场合做得很好，比如国内所有的USB鼠标都是采用的CYPRESS公司的芯片(真的是便宜，不由得你不买他的东东），但是在高速方面支持得不是很好，好象是在CY36系列产品上存在着速度快就CRASH的毛病，在收购了ANCHORCHIPS之后情况才有所改观。
在我这次更新（四月）主页的时候，我得知他们在很多方面都做了改进，他们的产品应该还是很有竞争力的。

[个人意见]  其实我觉得USB的硬件所有的厂家都差不多，差别只是在于他们采用的控制器的不同，除了各个公司的CPU不同（像ST就用他们的ST8或者ST16，Intel当然就用他们的看家本领，而ANCHORCHIPS就只好用人家的51了）以外的东西基本一致，就只有一个SIE(什么是SIE，可以参考这篇文章），高速的器件还会有一个DMA的控制器，使他的数据可以跑得很快。当然你还要看他们的开发包的费用了，具体的报价我没有比较过，有兴趣的可以比较一把，别忘了给我一份，呵呵！

我对于硬件最想说的一点是他的速度的算法，USB的速度是跟USB其间内部提供的缓冲区的大小有关，还有一个就是USB标准中提到的每1ms和每10ms（还有255ms的时候）发一桢数据的区别，这是低速和全速的主要区别，而缓冲区的大小直接的影响到每桢传送的数据量的大小，这一点大家在算USB的速度的时候一定要注意。在做设计之前一定计算好自己所要求的带宽和芯片的速度匹不匹配，否则会引起不必要的麻烦（洒家开始的时候就被害惨了）。

下面是一个带宽的计算公式：
BW=EP*INT(BPF/(OH+EP))/125
其中：BW表示带宽(Mbits/sec)，EP表示ENDPOINT的大小（bytes)，BPF表示每桢的字节数，OH表示开销。

你可以很快的根据你的设计计算出你的USB器件的带宽。下面给出一个例子：

BPF	187	OH	46
ENDPOINT SIZE（BYES）		MAX BW（Mbits/sec）
1		0.024
2		0.048
4		0.096
8		0.192

希望可以从这个例子中得到USB的带宽的计算方法。而对于四种不同的传输方式来说，主要的不同是体现在BPF和OH的不同上。具体可以参照USB的标准的第八章。还可以看一看这篇文章。

选好方案之后，到了具体的控制程序设计阶段，就只是一个CPU的程序控制问题，对于华夏发达的单片机水平来说，这是非常容易解决的，倘若我再重复讲一下单片机中断抑或讲一段什么例子程序的话，我怀疑会被人砍翻在地，因此寡人只好封刀引退。若有不明，请参考谁谁谁谁谁等高手之微处理器专著。

也有一些大佬们来问了一下一些关于这些控制方面的问题，很多是没有仔细的看文档资料，关于一些USB的芯片的特殊功能寄存器在说明书里面都有详细的说明，操作方法跟51的器件里面的SFR一模一样。