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基于I2C总线技术的USB接口设计（2）
关键字：I2C USB接口 网络接入 总线
　　是USB的总线电源感知引脚，通过他USB接口控制判断USB设备是否接到了P C机上。外部复位引脚Reset上电复位，但PDIUSBD11芯片内部提供复位电路，因此可以将他 接到3.3V上，屏蔽其外部复位功能。Suspend引脚，他的作用是当USB设备进入挂起模式时，输出 高电平提醒主机，主机可通过拉低该引脚的电压来唤醒USB设备，使用中也可以直接将该引 脚接地，来屏蔽USB设备的挂起功能。INT_N引脚与单片机的连接是必不可少的，当 主机需 要与USB设备时，该引脚变成低电平，通知USB设备进入中断服务程序，中断请求结束后 他又重新变回高电平。因此他通过上拉接正电源，当空闲时处于高电平状态。
　　4固件程序设计
　　单片机与PDIUSBD11的通信主要是靠单片机给PDIUSBD11发命令和来实现的。 PDI USBD11的命令字分为3种：初始化命令字、数据流命令字 和通用命令字。PDIUSBD11给出了各种命 令的代码和地址。单片机先给PDIUSBD11的命令地址发命令，根据不同命令的要求再 发送或读出不同的数据。
　　当单片机使用专门的I2C接口与PDIUSBD11芯片连接时，可以直接进行输入、输出通信。但 如果只使用2个普通的I/O口连接时，需要用软件模拟I2C接口与PDIUSBD11芯片进行通信 ，可将模拟I2C传输部分编成子程序，使用时直接调用即可。具体编程方法可参照I2C总 线规范。
　　USB单片机控制程序通常由3部分组成：
　　(1) 初始化单片机和所有的外围电路(包括PDIUSBD11芯片);
　　(2) 主循环部分，其任务是可以中断的;
　　(3) 中断服务程序，其任务是对时间敏感的，必须马上执行。
　　4.1初始化程序
　　在编写初始化程序时需要注意，由于PDIUSBD11芯片采用Philips的SoftConnectTM技术设计。与USB的连接通过1.5 kΩ上拉电阻将D+(用于高速USB器件)置为高实现。1.5kΩ上拉电阻集成在PDIUSBD11片内，默认状态下不与VCC相连。连接的建立通过 单片机发送命令来实现。这就允许系统微控制器在决定与建立USB连接之前完成初始化时序 。USB总线连接可以重新初始化而不需要拔出电缆。所以在固件程序中需要编写芯片初始化 程序，以确保设备能顺利进行USB连接。初始化程序范例如下：
　　按不同的应用方式(如远程唤醒、挂起功能等)，可在Set Mode的第一个字为PDIUS BD11芯片设置不同的模式。
　　4.2中断服务程序
　　根据USB协议，任何传输都是由主机(host)开始的，单片机作他的前台工作，等待中断。主机首先要发令牌包给USB设备(这里是PDIUSBD11)，PDIUSBD11接收到令牌包后就给单片 机发中断，单片机检测到INT_N引脚变成低电平后进入中断服务程序，首先读PDIUSBD11的中断寄存器，判断USB令牌包的类型，然后执行相应的操作。因此，USB单片机程序主要就 是中断 服务程序的编写。中断服务程序流程图如图4所示。PDIUSBD11芯片可支持4个端点(EP0~3)，其中端点0用来对应缺省控制通道并初始化和操纵配置设备，同时提供设备配置的 读取和支持控制传输。端点1~3则用于支持块传输和中断传输等。
　　具体的固件程序内容可参考文献[4]，PDIUSBD12芯片是Philips公司的一款带并口的USB，目前应用较广。
　　4.3测试结果
　　用PDIUSBD11芯片开发的USB接口，数据的传输速率是由单片机的I2C接口速率决定的。经测试其传输速率可达500 kb/s，远高于普通串口的传输速率，保持了USB接口的高速性，能满足一般的非大容量设备的需要。
　　使用单片机外加USB接口芯片开发USB接口，适用于为现有产品开发USB接口，能尽量避免对 原有电路及程序的修改，降低了开发成本和风险。在对速度要求不太高的情况下，可采用Ph ilips公司的USB接口芯片PDIUSBD11，他特有的I2C接口设计可以减少与单片机的引脚连接 ，简化外围电路设计。虽然只有2根数据线负责数据的双向传输，但仍保证了较高的传输速 率，能满足一般的对速度要求不太高的设备的需要。
[ 责任编辑：徐银泽 ]
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手机、蓝牙耳机等设备端均为micro USB接口。
使用 PC机的USB端口，对手机、蓝牙耳机等设备充电时，PC端的USB信号端口D+、D-分别是什么状态？D+和D-的电压差是多大？
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这个得看不同设备对USB口D+ D-的电压识别
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这个得看不同设备对USB口D+ D-的电压识别
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学习了，谢谢
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本帖最后由 JobShare 于
16:19 编辑
hckery 发表于
这个得看不同设备对USB口D+ D-的电压识别
谢谢大侠！
被充电的 设备是 单耳式的蓝牙耳机，和PC机USB D-、D+连接的端口没有上拉、下拉。
请问，此时，PC端的USB信号端口D+、D-分别是什么状态？D+和D-的电压差是多大？
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不同的设备D-D+上的电压很可能不一样的；也就是说你的蓝牙耳机usb上的充电电压是由你的耳机决定。自己测量一下就知道啦。别人回答不了你的，除非你的是很大品牌很常用的设备。
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新手求助，USB D+ D- 怎么配置？
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芯片上USB的D+和D-直接连在USB的插口上（中间没电阻），也没有第3个引脚控制。那我该如何配置D+,D-产生电压差？
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在ST的例程中 有USB_DISCONNECT_PIN这个开关引脚，可是我用的stm32F103VCT6没有这个引脚，那怎么使D+ D-产生高低电平？
如果在硬件电路上不支持只有用非主流的方法
关闭USB时钟，配置D+,D-为普通IO，然后输出高低电平，再打开USB时钟
貌似后来的connective line可以自己产生一个复位信号了
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USB_DISCONNECT_PIN这个引脚是为了程序控制USB连接是否启用的，和USB本身无关，可以去掉，此IO口置低，则USB启用，如果你的USB不需要这个功能，你完全可以把这个管脚控制的三极管集电极相连的那个电阻去掉
2# 香水城&&\
在ST的例程中 有USB_DISCONNECT_PIN这个开关引脚，可是我用的stm32F103VCT6没有这个引脚，那怎么使D+ D-产生高低电平？
dengjiazhi 发表于
你可以用任何一个引脚实现这个功能，只要从定义一下USB_DISCONNECT_PIN就可以了。
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意思把USB时钟使能放在复位处理函数里面？那D+,D-的频率要设置成48吗？
pc机检测是否有设备插入，是检测接口的电平变化，那这个变化又是多少？
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目前就是没有USB_DISCONNECT_PIN这个引脚，那D+,D-的电平怎么变化？
5# auzxj&&
目前就是没有USB_DISCONNECT_PIN这个引脚，那D+,D-的电平怎么变化？
dengjiazhi 发表于
USB_DISCONNECT_PIN不是一个特定的引脚，是一个宏定义，你可以定义任何一个I/O引脚作为USB_DISCONNECT_PIN。
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我也想问这个相关问题，我手边只有一个103ZE的核心板，想做Custom_HID这个试验，我该怎么设置芯片的引脚呢，在程序里哪个地方是更改USB引脚的呢？
要学会搜索，有一些相关的旧帖：
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学会自己先找找答案，然后再问，这样学得会快一点
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我明白USB_DISCONNECT_PIN是一个宏定义。但是这板子上并没有多余的引脚连在D+上。现在只有USBDM和USBDP 连在D+,D-上。我就先问问有什么解决办法。因为USB使能后，DM和DP 就不能配置了。改如何产生高低电平。
11# 香水城&&
我明白USB_DISCONNECT_PIN是一个宏定义。但是这板子上并没有多余的引脚连在D+上。现在只有USBDM和USBDP 连在D+,D-上。我就先问问有什么解决办法。因为USB使能后，DM和DP 就不能配置了。改如何产生高 ...
dengjiazhi 发表于
我给你的旧帖中有电路图，但你根本不看！！
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我看了呀，那电路图DP上还多条线连到USB_DISCONNECT_PIN，我的板子现在就没那条线。
楼主的需求是
现在只有D+,D-两个引脚可用，没有其余的引脚了，如何产生一个USB的复位信号。
我这样理解对不对？
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对一半吧。现在现在只有D+,D-两个引脚可用，没有其余的引脚了。首先是如何让PC机检测有设备插入。
一般情况下在D+或者D-上拉一个电阻，把其中一条数据线的电平拉高，这样PC就知道有设备插入，然后进行枚举过程。但是我现在的板子D+,D-没有上拉电阻。这样PC根本就就不知道有设备插入，就不能产生复位信号。
USB连接的基本要素就是：1）需要在D+或D-有一个1.5K的电阻上拉到3.3V；2）3.3V的上拉电压必须在需要连接的时刻提供，主机端以这个电压的出现为标志开始进行枚举，如果此时设备端没有准备好，则主机端就会超时退出，在撤出上拉电压一段时间，并再次提供上拉电压之后才会启动下一次枚举。
如果你找不到任何一个引脚去控制这个上拉电压的存在和撤销，则LZ的要求不能实现。
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按照香版的指导，在D+上拉了个1.5k电阻，现在问题解决了。感谢香版和各位网友的讲解。
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