一種基于USB的通用無線傳輸接口設計
引 言
USB通用串行總線主要用于USB設備與主機之間的數據通信,特別為USB設備與USB主機之間大量的數據傳輸提供了高速、可靠的傳輸協議。射頻通信以其優(yōu)點也應用在越來越多的場合。本文所設計的USB無線串行接口電路由nRF2401單片射頻收發(fā)器、LPC2210微控制器和USB接口芯片組成。本系統充分利用USB口數據傳輸功能,設備連接方便,系統可用于進行無線串行數據雙向傳輸,在儀器儀表、計算機遙測遙控系統、家庭網絡系統等中得到了應用。
1 硬件設計
整個硬件設計分為兩個部分:使用帶并行總線的USB接口器件PDIUSBD12設計LPC2200的USB接口,其電路圖如圖1所示;使用Cypress 公司的USB外圍控制芯片CY7C63231設計射頻芯片nRF2401的USB接口,其電路圖如圖2所示。兩個部分通過USB口相接,整個硬件設計系統框圖如圖3所示。
圖1中,USB接口芯片采用的是Philips公司的并行USB接口芯片PDlUSBD12,符合通用串行總線(USB)1.1版本規(guī)范。這里以 LPC2200微控制器與PDIUSBI)12構成USB設備,PDIUSBD)12連接到LPC2200的硬件原理圖如圖1所示。
PDIUSBD12使用LPC2200外部存儲控制的Bank2部分,數據地址為0x82000000,命令地址為Ox82000001。 RST_USB、SUSP為LPC2200的輸出引腳,PDIUSBD)12中斷信號為中斷輸入信號,且為外部中斷O。C1、C2和X1為 PDIUSBD)12提供工作所需的時鐘輸入。發(fā)光二極管GoodLink在正常通信時閃爍。PDIUSBD12的AD0連接到LPC2200的A0,當 LPC2200在A0引腳輸出l時,表示輸出到PDIUSBD12數據總線DO~D7上的數據為命令字;當A0引腳輸出0時,表示輸出到PDIUSBD) 12數據總線DO~D7的數據為數據字。
圖2中,CY7C63231是8位RISC微處理器,特別適用在USB嵌入式方面,工作電壓為5 V。nRF2401是單片射頻收發(fā)芯片,有四種工作模式:收發(fā)模式、配置模式、空閑模式和關機模式。所有配置工作,工作模式選擇和收發(fā)數據都是通過 CY7C63231的PO引腳控制完成的。用電壓調整芯片LP2980IM5—3.3產生nRF2401的工作電壓(3.3 V),同時SN74LVC4245產生控制口3.3 V和5 V的電平轉換,使工作在不同電壓的這兩種芯片能正常的相連。
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