采用USB接口解决分组无线网传输速度的受限问题

采用USB接口解决分组无线网传输速度的受限问题

分组无线网（PRN） 分组无线网络控制单元（PRU）

高速传送奠定了基础。

1、USB接口的特点

（1）使用方便。使用USB接口可以连接多个不同的设备，所以外设都在机箱外连接，允许外设热插拔。USB智能能识别USB链上外围设备的接入或拆卸。在软件方面，为USB设备的驱动程序可以自启动，无需用户干预，USB设备能真正做到“即插即用”。

基于以上特点，尤其是速度方面的显著优势，USB得到了越来越广泛的应用。现在，大多数新PC都装备有两个USB端口，并且已经在PC机的多种外设上得到应用。

2、USB工作原理

2.1 USB通信模块分层结构

USB通信模块的基本流图如图1所示。

从图1中可以看出，主机到设备的连接由多层链接组成。USB总线接口层提供了主机与设备之间物理/信令/包的连接；系统软件基于USB设备层来完成对设备的一般操作；功能层通过相应的客户软件向主机提供一些附加功能。USB设备层和功能层各自的内部通信是逻辑上的，它们实际的物理通信都是通过USB总线接口层完成的。

2.2 数据传输方式

数据通过USB在主机与设备之间传送。USB规范极据不同数据的特点规定了USB支持的四种数据传输方式：

（1）控制传输方式。该方式用来进行外设与主机之间的控制、状态、配置等信息的传输，为外设与主机之间提供一个控制通道。每种外设都支持控制传输类型，这样主机PC与外设之间就可以传送配置和命令/状态信息。

（2）等时传输方式。该方式用来连接需要连续传输的数据，且对数据的正确性要求不高而对时间极为敏感的外部设备，如麦克风、电话等。以固定的传输速率，连续不断地在主机与USB之间传输数据。在传送数据发生错误时，USB并不处理这些错误，而是继续传送新的数据。

（3）中断传输方式。该方式传送的数据数量很小，但这些数据需要及时算是，以达到实时效果。此方式主要用在键盘、鼠标以及操纵杆等设备上。

（4）批传输方式。该方式用于传输要求正确无误但无带宽和时间要求的数据。通常打印机、扫描仪和数字相机以这种方式与主机联接。

USB设备的各个端点可以在设备开发时根据需要设置为相应的传输方式。分组无线网络控制单元（PRU）与计算机之间的通信要求大量数据的无差错传输，对时间间隔没有严格要求，所以选用批传输方式。

3、USB接口技术在分组无线网络控制单元（PRU）上的应用

3.1 接口芯片USBN9602

3.2 PRU和USB接口设计

USB接口电路图如图2所示。

另外USBN9602还提供了一个中断输出，它用来引起单片机的中断。中断方式可以通过编程设置，将这个中断输出引脚直接与8051单片机上的外部中断引脚INT1相连。由于8051的餐部中断输入为低有效，所以USBN9602的中断输出也应通过编程设置为低有效。

3.3 PRU的USB接口程序设计

USB接口的程序包括三个基本的部分：①初始化，这部分程序用来对单片机和所有外围电路进行初始化；②主循环，它可以被中断；③中断句柄，对中断进行处理，并且对时间敏感。这几部分均是嵌入在PRU的网络控制程序中的。

初始化程序中包含对USBN9602的初始化。①进行软件复位，它不影响时钟输出，相当于一个硬件复位；②设置中断方式，这一步骤确定了中断输出是高有效还是低有效；③设置缺省地址，这是由于USB规范规定设备在总线为其分配地址之间要以0作为缺省地址；④设置中断屏蔽，在USBN9602中各个端点的发送数据、接收数据和发送NAK握手包等事件可能产生中断；设置中断屏蔽这个步骤确定了哪一个端点的哪一种事件能够产生中断。

这时的PRU已经成为一个USB设备，能够被计算机正确识别。要使这个USB设备正常工作，实现它与计算机的通信，还要为该设备编写驱动程序。USB的驱动程序属于WDM型。WDM（Windows Driver Model），即Windows驱动程序模型，是Microsoft力推的全新驱动程序模式，旨在通过提供一种灵活的方式来简化驱动程序的开发，在实际对新硬件支持的基础上减少并降低所必须开发的驱动程序的数据数量和复杂性。开发工具可以选择DDK（Driver Development Kits）。

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