摘 要：当速度要求不太高时采用带i2c总线的usb接口控制芯片开发u sb接口，可以减少对单片机的引脚使用，简化连接电路。本文介绍了philips公司的一款带i 2c接口的usb接口芯片pdiusbd11，以及他的外围电路连接和固件程序的设计方法。
关键词：usb；i2c总线；pdiusbd11；固件程序
design of usb interface base on i2c bus
liang lei
(automation department,tsinghua university,beijing,100084,china )
abstract：using usb interface control chip with i2c bus to implement a usb interface when the speed is not required very high it will red uce the using of microcontroller′s pins and simplify the circuit this paper i ntroduces the philips pdiusbd11, a usb interface control chip with i2c bus, an d its peripheral circuit and the design of firmware
keywords：usb；i2c bus；pdiusbd11；firmware program
1前言
usb（universal serial bus）通用串行总线是在1994年底由康柏、ibm、microsoft等多家 公司联合制订的，但是直到1999年，usb才真正被广泛应用。同时，他也得到了各pc厂商、芯片制造商和pc外设厂商的广泛支持，usb外设在国内外以惊人的速度发展，迄今为止，各种usb的外设已经有数千种。为pc外围设备设计usb接口已成为大势所趋。
随着单片机技术的发展，单片机的功能日益强大，外围电路日益复杂，其有限的管脚也就显 得捉襟见肘。目前采用普通单片机外加usb接口芯片开发usb外设时，usb接口器件大都是采 用并行接口与单片机相连接，这样再加上一些控制信号线，总共需要占用单片机十余个管脚 ，对于一般对传输速度要求不是很高的设备显得有些浪费，特别是对于为产品转型而 进行的usb接口开发，势必会影响原来的电路连接和功能设置。因此，采用一种既能保持较 高的传输速度，又能减少单片机引脚使用的usb接口开发方法很有必要。本文介绍一种 采用philips公司带i2c接口的usb接口芯片pdiusbd11进行usb接口开发的方法，他使用高速通用i2c接口与单片机相连接。
2背景介绍
2.1usb背景介绍
usb是一些pc厂商为解决日益增加的pc外设与有限的主板插槽和端口间的矛盾制定的一种 串行通信标准。他传输速度快，能提供3种传输方式：低速模式(速率为1.5 mb/s)；中速模 式(速率为12 mb/s)；高速模式(速率为360 mb/s以上)。数据传输可靠，usb设备在发送 数据时支持 数据侦错和纠错功能，增强了数据传输的可靠性。设备安装和配置容易，安装usb设备不必 再打开机箱，增减设备不用关闭计算机，所有usb设备支持热插拔，系统对他进行自动配置 。易于扩展，外设接口之间采用菊花链形式连接通过使用hub扩展可连接多达127个外设。能 够采用总线供电，usb总线提供最大达5 v电压，500 ma电流，可为小型设备供电。使用灵活，usb共有4种传输模式：控制传输（control）、同步传输（synchronization）、中断传输 （interrupt）、批量传输（bulk），以适应不同设备需要。
2.2i2c总线技术介绍
i2c总线技术是philips公司研制出来的串行扩展技术。他是一种简单、双向二线制同步串 行总线，他只需要2根线（串行时钟线scl和串行数据线sda）即可在连接于总线上的器件之 间传送信息。对于并不要求很高的数据传输速度的外设，i2c总线的使用无疑简化了系统 ，增加了硬件构成的灵活性，是一种高效、方便的串行扩展总线。
使用i2c传输数据有2种基本方法。第一种是采用i2c总线标准的单片机或ic器件，其内 部含有i2c接口电路，使用这种方法可直接从接口读写数据。第二种是采用软件程序模拟i2c总线的时序来完成接口功能，使用这种方法可任意从单片机中选取2个i/o口，作为串 行时钟线scl和串行数据线sda，使用灵活。
3pdiusbd11芯片介绍
3.1pdiusbd11芯片特点
pdiusbd11 是一款性价比很高的usb 器件，他通常用作微控制器系统中实现与微控制器进行 通 信的高速通用i2c接口。这种实现usb 接口的标准组件使得设计者可以在各种不同类型微 控制器中选择出最合适的微控制器。这种灵活性减小了开发的时间风险以及费用，通过使用 已 有的结构减少固件上的投资。从而用最快捷的方法实现最经济的usb 外设的解决方案。pd iusbd11适用于电脑监视器、操纵杆、键盘和其他一些使用i2c或smbus结构的器件 。pdiusbd11符合usb 11协议规范、i2c串行接口和smbus协议规范。他完全符合人机接 口设备和监视控制类协议规范。pdiusbd11所具有的低挂起功耗连同lazyclock 输出可以满 足使用acpi，onnow 和usb 电源管理的要求。低的操作功耗可以执行总线供电功能。此外他 还集成了许多特性包括softconnettm，goodlinktm，可
