摘要:针对有线传输的缺点或不足,为避免经常插拔接口造成测试仪器损坏,设计基于USB2.0的红外数据传输系统。详细论述系统的总体结构和关键硬件电路的设计及实现,并阐述系统的固件程序、驱动程序及应用程序的设计方法。利用USB2.0接口技术与红外传输技术实现测试仪与PC机之间的无线数据传输。
关键词:USB;红外数据传输;编码解码;CY7C68013
1 引言
随着测试技术和无线通信技术的发展和应用,测试仪器向微型化、低功耗发展,红外数据传输成本低廉,简单易用,在很多小型设备中得到广泛应用。为避免接口插拔造成仪器损坏,实现测试仪器与PC机间的无线数据传输,减少不必要的线缆连接,这里设计一种基于USB2.0的红外数据传输系统,该系统具有低功耗、控制简单、实施方便,传输可靠性高等特点。
2 系统硬件设计
2.1 主要器件选型
Cypress公司的CY7C68013器件包含USB2.0的集成微控制器。它内部集成有1个增强型的8051、1个智能USB串行接口引擎、1个USB数据收发器、2个UART、3个8位I/O口、16位地址线、8.5 KB RAM和4 KB FIFO等。增强型的8051内核完全与标准8051兼容、而性能可达到标准8051的3倍以上。每条指令占4个时钟周期,在48 MHz晶振下工作时,单指令周期为83.3 ns,执行速度远快于标准的8051单片机。EZ-USB FX2支持3种接口模式,即GPIF控制器模式、从属FIFO模式和端口模式。GPIF控制器模式和从属FIFO模式与外围设备是8位或16位数据并行传输,根据本系统需要,选择串行通信的端口模式。
由于USB传输的数据是基带二进制信号,而红外收发器传输的数据是3/16归零码,因此选用编解码器HSDL-7001实现CY7C68013器件与红外收发器之间的数据转换。为了实现系统的小体积,选用TFBS4652型红外收发器,该收发器是最小的红外收发器之一(6.8 mmX2.8 mmX1.6 mm),质量仅为0.05 g。最大传输速率达115.2 Kbit/s(SIR),发光二极管的工作电压范围为2.4~3.6 V,温度为-25~85℃。此外,该收发器还具有发送接收的使能控制端,当系统不工作时,可将此端口置低,这样收发器就处于关闭状态,降低系统消耗。