嵌入式USB主机扩展应用
可以说，嵌入式USB主机，是整个USB系统发展的未来和趋势。
5设计嵌入式USB主机
传统意义的USB开发，仅仅是对USB外设的开发，USB底层驱动程序和USB主控制器驱动程序都由Windows等操作系统提供，有关这些驱动程序的细节过程都蒙着一层神秘的面纱。所以，要设计USB主机，就须设计这两部分驱动程序，Windows源码不公开，这些细节资料就无从得到。
因此，设计就要遵循USB主机的协议规范。可以阅览参考文献。具体的设计就要包括固件Firmware和硬件两大部分。
硬件上首先要选择USB主机的接口芯片。现在比较成熟的有Cypress公司的SL811HS和Philips公司的ISP1161。并且选用一款合适的MCU和MPU来控制。那么这款MCU的选用需要比较讲究。因为，整个USB协议框架是非常复杂的。那么这就需要MCU具有足够的RAM，用以处理大量的数据缓冲区、大量的变量、数据存储等等。一般8KB的RAM是最最基本的要求，而且越大越好，当然，小到2K，也可以实现基本功能，但是已经非常捉襟见肘了。其次系统要有大量的程序存储区，一般Flash的需求大概在10~60KB左右。之所以有如此大的范围，这是因为USB定义很多的类，用以支持不同类型的USB外设。每一类就有其不同的驱动程序，因此，设计的嵌入式USB主机支持的类越多，那么需要的程序空间就越大。有个例子就是，要实现MassStorage类就需要10K所有的Flash空间。
固件方面，就是要实现完整的USB主机协议类，包括设备的上电检测、设备重起、分配地址、读取设备的各种描述符等基本的操作，更重要的是要实现每一类USB设备的协议栈。简单来说，每一类设备的协议栈，就是一个特定的驱动程序，传统的做法，我们是在PC上使用WDM来编制驱动程序。这里，在我们的嵌入式系统的开发环境里，我们就要像开发嵌入式的软件一样，可以用C语言、可以用汇编语言等来实现。限于篇幅所限，这里，无法进一步展开。笔者将在以后进一步展开讨论。
笔者目前就已经设计出了一款USB主机的演示系统，选用的USB主机接口芯片是Cypress公司的SL811HS，MCU选用的是Motorola公司的16位单片机MC68HC912D60A。整个USB主机系统支持的是USB的MassStorage类，也就是海量存储类，这一类是USB专门为支持磁盘存储功能设计的。因此，现在的结果是，这个嵌入式的USB主机能够具有同装有Windows2000操作系统的PC一样的功能，能够直接对USB的移动存储设备进行读取，能够自动识别设备并把设备配置为标准的磁盘驱动器，因此能够直接进行文件的读取、格式化等一系列操作。为了通用，选用了朗科公司的USB优盘作为外设。目前整个系统可以直接对优盘进行操作，读取优盘中的文件、写文件到优盘中，等等。
6嵌入式USB主机的其他应用前景分析
1.以嵌入式USB主机做为核心的数据采集系统，可以应用在大量工业和民用领域中，比如城市轻轨铁路的数据采集黑匣子中。中国幅员辽阔，铁路线纵横驰骋，如果每辆机车上都安装一套这样的“黑匣子”系统，那么需求量将是非常大的，同时将带来很大的经济效益和市场前景。
2.嵌入式USB主机作为USB的延伸，国外处于刚刚起步的阶段，仅有不多的半导体公司提供接口芯片，还没有完整的嵌入式USB主机产品上市。厂家和USB论坛所能提供的Demo也限于依靠嵌入式操作系统WinCE和Linux等。国内的研究也刚开始起步。因此，项目研究具有一定的领先和前瞻性。
3.在开发USB主机，编写底层驱动程序的同时，注意整个系统的可移植性，使得有关USB通信的各个任务模块化，尽量编写API。这样，就可以在不同的操作系统、不同的
主机的功能。这就可以为日后嵌入式USB主机的产品化和进一步研究打好基础。这个工作有待进一步完善。
参考文献
1 马伟。 OTG补充协议开辟USB的新篇章，电子产品世界，2002年6月A版
2 SL811HS Datasheet,Cypress,2001
3 Open Host Controller Interface Specification for USB,Compaq,Microsoft,National Semiconductor,1999
4 Enhanced Host Controller Interface Specification for USB, Intel, 2001
5 USB Specification 1.1,1998
6 2.0 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/2.0_1758666.html.
7 device datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/device_1397784.html.
8 SL811HS datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/SL811HS_611618.html.
9 ISP1161 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/ISP1161_410194.html.
11 MC68HC912D60A datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/MC68HC912D60A_1021844.html.
12 Demo datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/Demo_2558744.html.
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