瞄準嵌入式應用的USB橋接芯片大幅簡化開發(fā)流程

英國IC設計公司飛特帝亞(FTDI)最近針對嵌入式應用發(fā)佈了全新智慧型USB主控端橋接器芯片Vinculum系列，據(jù)稱能讓各種嵌入式產(chǎn)品快速導入USB功能，所需開發(fā)時間甚至可從數(shù)天縮短至半天，大幅節(jié)省了所需工程資源與人力。  

在USB幾乎已成為PC、筆記型電腦等圍繞個人應用領域之標準連接配備的今天，F(xiàn)TDI選擇了過去USB較少涉及，但卻對USB連接功能具有極大需求潛力的嵌入式市場做為切入點。  

FTDI亞太區(qū)經(jīng)理黃帝文指出，盡管USB已經(jīng)是許多系統(tǒng)單芯片(SoC)所內(nèi)含的功能，而且已在IT或一些消費市場成為主流應用，但從嵌入式系統(tǒng)的角度來看，仍然有許多產(chǎn)品并未使用這類SoC芯片，如當紅的Wii或PS2，就不是基于這類SoC的產(chǎn)品。  

這意味著有更多嵌入式應用事實上并未整合USB功能，如RFID讀取器、印表機或多功能復合機等輸出裝置、智慧型玩具、ZigBee接取點、智慧型輸入設備、POS週邊、醫(yī)療設備、資料記錄器等。要具備USB功能，就必須在這些產(chǎn)品中加入USB晶片，然而，“盡管USB已經(jīng)成為一種極通用的介面，但其協(xié)議的複雜度卻經(jīng)常讓許多工程師望而卻步，”黃帝文表示。  

舉例來說，針對大量儲存(如快閃碟)、人機介面(如滑鼠)、外部輸出(如印表機)等裝置，都有不同的USB協(xié)議類別，“要完全弄懂這些協(xié)議，是一件曠日費時的工作，”黃帝文表示。不過，目前Vinculum所支援的USB設備類別已擴充到了HID、Hub、以及CDC等。他指出，Vinculum晶片提供了一種創(chuàng)新的單晶片解決方桉，能讓現(xiàn)有或是計劃中的新數(shù)位產(chǎn)品，輕松導入USB Host功能，時間甚至可從數(shù)天縮短至半天左右。  


                                 圖：FTDI第一代USB主控端橋接芯片VNC1L的硬體結(jié)構(gòu)圖。  

嵌入式市場對USB的需求正日益成長，這一點從專門提供USB橋接方桉的FTDI近年來成長率中可看出端倪。該公司表示，過去幾年來，其年平均年複合成長率均達30%，顯示嵌入式市場對USB的接受度正日益升高。  

FTDI目前已推出了Vinculum系列的第一代產(chǎn)品VNC1L系列。這一系列元件不僅提供USB主控端介面及資料傳輸功能，而且可透過內(nèi)建的處理核心和嵌入式快閃記憶體，直接支援至USB設備類別的層次。例如，當連接至資料儲存裝置，如USB隨身碟以及數(shù)位相機時，Vinculum即能自動辨識并支援FAT檔桉格式。  

黃帝文表示，“VNC1L運用智慧且透明的方式，在晶片級將所有USB協(xié)議問題都解決掉了?！痹摴驹谛酒瑑?nèi)部整合了大量儲存、人機介面(HID)、Hub等幾乎所有通用的類別，并為用戶提供了類似DOS環(huán)境的直覺式介面，只要輸入類似DOS的指令，如’DIR’、’RD’或是’SUD’等指令，就可進行目錄作業(yè)、檔案或電源管理等作業(yè)。  

在介面支援部份，VNC1L提供了4線串列UART介面、12線平行FIFO介面，以及4線的串列SPI介面，讓使用者能以類似DOS的高階指令集，經(jīng)由這些介面直接與USB芯片溝通，克服USB協(xié)議的設計障礙。  

“這代表工程師無需再跟著作業(yè)系統(tǒng)的改朝換代而頻頻撰寫新版驅(qū)動程式，事實上，目前通行的作業(yè)系統(tǒng)經(jīng)常更新版本，已經(jīng)成為必須撰寫驅(qū)動程式的設計師最頭疼的困擾了，”黃帝文指出。  

FTDI目前提供的USB連接解決方桉包含芯片、韌體、軟體、電路板設計及評估模組等，可讓客戶在極短時間內(nèi)將在嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品中導入USB功能。  

作者：鄧榮惠   

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* 什么是USB？ 
USB(Universal Serial Bus，通用串列匯流排) 是連接外部設備的一個串列匯流排標準，在電腦上使用廣泛，但也可以用在機頂盒和游戲機上，補充標準(On-The-Go)使其能夠用于在可攜設備之間直接交換數(shù)據(jù)。USB最初是由英特爾與微軟公司倡導發(fā)起，其最大的特點是支持熱插拔(Hot plug)和即插即用 (Plug&Play)。當設備插入時，主機枚舉(enumerate)此設備并載入所需的驅(qū)動程序，因此使用遠比PCI和ISA匯流排方便。原標準中USB 1.1的最大傳輸頻寬為12Mbps，USB 2.0的最大傳輸頻寬為480Mbps。