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2011年2月第39卷第4期 机床与液压

MACHINE TOOL ＆HYDRAULICS Feb．2011Vol.39No.4 DOI :10．3969/j.issn.1001－3881.2011.04.032

收稿日期:2010－01－08

基金项目:辽宁省教育厅2009年高等学校科研项目(2009A083

作者简介:许明(1984—,男,硕士研究生。通讯作者:张磊,电话:138********,E －mail :leo200117@163.com 。

基于C8051F340微控制器的USB 通讯接口的设计 许明,王学俊,丁金华,张磊,张波

(大连工业大学机械工程与自动化学院,辽宁大连116034

摘要:实现基于Silicon 公司的C8051F340混合信号微控制器的USB 通讯系统的设计。简单介绍C8051F340及其内嵌的USB 控制器的特点,根据这些特点设计了硬件电路;使用Silicon 公司提供的USBXpress 开发软件包分别实现了上下位机的通讯程序;给出了用VB 编写的上位机软件图形界面,在此界面上显示出实验所取得的数据。该系统具有接口简单、适应范围广、性价比突出等特点。

关键词:USB 通讯;C8051F340微控制器;USBXpress 软件包中图分类号:TM571-61文献标识码:B

文章编号:1001－3881(20114－098－2

Design of USB Interface Based on MCU C 8051F 340

XU Ming ,WANG Xuejun ,DING Jinhua ,ZHANG Lei ,ZHANG Bo

(School of Mechanical Engineering and Automation ,Dalian Polytechnic University , Dalian Liaoning 116034,China

Abstract :The design of USB communication system was implemented based on mixed signal MCU C8051F340of Silicon Co．The characteristics of C8051F340and its embedded USB controller were introduced ,and hardware circuit was designed according to them．The program for PC and MCU communication was realized separately by Silicon Laboratories USBXpress development kit．Graphic interface of PC software was programmed by VB ,and data obtained from experiment were displayed on it．This system is char-acterized by simpleness in interface ,wide accommodation and high cost-performance．

Keywords :USB interface ;C8051F340MCU ;USBXpress software

在工业控制、数据处理等领域,单片机技术的上下位机通讯是其应用的一个关键性问题。近些年,随

着USB (通用串行总线[1]

技术的发展,其成为了在上下位机通讯中的主要技术手段。基于此,设计了以Silicon 公司新型内嵌USB 控制器的C8051F340作为下位机主控芯片、上位机程序采用VB 编写图形界面的一个USB 通讯系统。

1系统硬件的设计

C8051F340微控制器[2],是Silicon 公司的新型全速USB FLASH 微控制器。其芯片内部集成了一个完全符合USB2.0规范的USB 功能控制器。该微控制器具有很多优点:

(1高速、流水线结构的8051兼容的微控制器内核(可达48Mb /s ; (2全速、非侵入式的在系统调试接口(片内;

(3真正10bit 200kb /s 的单端,差分ADC ,带模拟多路器; (4片内电压基准和温度传感器;(5片内电压比较器(2个; (6精确校准的12MHz 内部振荡器和4倍时钟 乘法器;

(7多达64kB 的片内FLASH 存储器;(8多达4352B 片内RAM (256+4kB ; (9

USB 功能控制器,符合USB 规范2.0版,

集成时钟恢复电路,无需外部晶体,支持8个端点,1kB USB 缓存,集成收发器,无需外部电阻(图1

。

图1内嵌USB 原理图

这些优点使得在设计USB 通讯的硬件接口电路时非常简单,不需要添加额外的电子元器件,就能实

现USB 的数据传输与控制(图2