摘 要:介绍一种基于Philips公司的32位ARM7T[)MI—s微处理器LPC2210的USB接口设计,并使用Nordic公司生产的单片射频收发芯片 nRF2401设计USB接口的无线通信模块。阐述该系统的工作原理、硬件构成及软件设计方案。实现了基于USB接口的无线串行通信。
关键词:无线传输 LPC2210 USB nRF2401 CY7C63231
引 言
USB通用串行总线主要用于USB设备与主机之间的数据通信,特别为USB设备与USB主机之间大量的数据传输提供了高速、可靠的传输协议。射频通信以其优点也应用在越来越多的场合。本文所设计的USB无线串行接口电路由nRF2401单片射频收发器、LPC2210微控制器和USB接口芯片组成。本系统充分利用USB口数据传输功能,设备连接方便,系统可用于进行无线串行数据双向传输,在仪器仪表、计算机遥测遥控系统、家庭网络系统等中得到了应用。
1 硬件设计
整个硬件设计分为两个部分:使用带并行总线的USB接口器件PDIUSBD12设计LPC2200的USB接口,其电路图如图1所示;使用Cypress 公司的USB外围控制芯片CY7C63231设计射频芯片nRF2401的USB接口,其电路图如图2所示。两个部分通过USB口相接,整个硬件设计系统框图如图3所示。
图1中,USB接口芯片采用的是Philips公司的并行USB接口芯片PDlUSBD12,符合通用串行总线(USB)1.1版本规范。这里以 LPC2200微控制器与PDIUSBI)12构成USB设备,PDIUSBD)12连接到LPC2200的硬件原理图如图1所示。
PDIUSBD12使用LPC2200外部存储控制的Bank2部分,数据地址为0x82000000,命令地址为Ox82000001。 RST_USB、SUSP为LPC2200的输出引脚,PDIUSBD)12中断信号为中断输入信号,且为外部中断O。C1、C2和X1为 PDIUSBD)12提供工作所需的时钟输入。发光二极管GoodLink在正常通信时闪烁。PDIUSBD12的AD0连接到LPC2200的A0,当 LPC2200在A0引脚输出l时,表示输出到PDIUSBD12数据总线DO~D7上的数据为命令字;当A0引脚输出0时,表示输出到PDIUSBD) 12数据总线DO~D7的数据为数据字。
图2中,CY7C63231是8位RISC微处理器,特别适用在USB嵌入式方面,工作电压为5 V。nRF2401是单片射频收发芯片,有四种工作模式:收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式。所有配置工作,工作模式选择和收发数据都是通过 CY7C63231的PO引脚控制完成的。用电压调整芯片LP2980IM5—3.3产生nRF2401的工作电压(3.3 V),同时SN74LVC4245产生控制口3.3 V和5 V的电平转换,使工作在不同电压的这两种芯片能正常的相连。