USB接口芯片SL811HS在51单片机系统中的应用

　　1 引言

　　USB(通用串行总线)是INTEL、DEC、MI-CROSOFT、IBM等公司联合提出的、最近几年逐步在PC领域广为应用的新型接口技术。USB接口通用性好、实时性强、传输方式多样、成本低、支持即插即用、易于扩展且便于使用，这些优点使其得到许多硬件厂商的青睐。目前各种类型的USB产品已大量涌入市场，同时也被广泛地用在PC机及嵌入式系统中。

　　USB的拓扑结构中居核心地位的是Host(也称为主机)，任何一次USB数据传输都必须由主机发起和控制，所有的USB外设都只能和主机建立连接，任何两个外设之间或是两个主机之间无法直接通信。而目前，扮演主机角色的大多是个人电脑PC。而我们买到和使用的USB移动设备都是USB外设(device)，如USB的移动硬盘、USB接口的数码相机等。所有这些设备都只能在PC上或通过PC来进行文件和数据交换。没有了PC，这些设备就“失灵”了(指数据交换的功能)。

　　51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术高可靠性、高性价比吸引了大量国内用户，被广泛应用于测控和自动化领域。用51系列单片机实现USB主机接口，进而实现对USB外设的控制，对提高整个系统的数据存储、数据传输、设备控制等性能都有很大的作用。本文使用51系列单片机W78E54和USB接口芯片SL811HS设计了一个USB主机接口，通过该接口可实现对USB外设U盘的读写控制，从而实现单片机数据采集系统的海量数据存储*。

　　2　SL811HS的结构性能

　　SL811HS是CYPRESS公司生产的、可支持全速数据传输的USB控制芯片?该芯片采用28脚PLCC和48脚TQFP两种封装形式，且内含USB主/从控制器，支持全速(full-speed)/低速?low-speed?数据传输，并能自动识别低速或全速设备。SL811HS所提供的接口遵从USB1.1标准，可与微处理器、微控制器、DSPs相连，也可直接与ISA、PCMCIA及其它总线相连。SL811HS的数据接口与微处理器进行接口可提供8位数据I/O或双向DMA通道，并能以从机操作方式支持DMA数据传输。此外，通过中断支持还可以轻松地与Motorola、Intel 及其它众多类型的标准微处理器或微控制器相连。SL811HS内部有一个256字节的RAM，可用做控制寄存器或数据缓冲器。SL811HS的内部结构框图如图1所示。

　　3 和微控制器的硬件接口

　　图2所示是51系列微控制器W78E54与SL811HS的连接电路。在该设计硬件时，由于所选用的51系列单片机W78E54及其周围元件的工作电压为5V，而SL811HS的工作电压为3.3V，所以系统应同时提供5V和3.3V电源;虽然SL811HS可以使用12MHz晶振，但在实际使用过程中发现，如果晶振质量不太好，电路稳定性就会比较差，因此，设计时推荐使用48MHz晶振;由于SL811HS的中断请求输出的是高电平，因此需要用反向器把它变换成低电平以满足W78E54中断输入要求;此外，SL811HS是低电平复位;其USB插座的电源接口也应作500mA限流处理以保护系统。