本文概述了設(shè)計(jì)人員面臨的一些關(guān)鍵 USB 挑戰(zhàn)，以及 TI 的 MSP430 USB 設(shè)備和支持工具（包括新的 MSP-EXP430F5529LP LaunchPad 評(píng)估套件）如何幫助克服這些挑戰(zhàn)，使開(kāi)發(fā)人員能夠?qū)Ｗ⒂谠谄鋺?yīng)用中使用 USB 而不是比學(xué)習(xí) USB 作為一種技術(shù)。

介紹

USB 的普遍性使其成為需要連接到 PC 或其他主機(jī)設(shè)備以進(jìn)行配置、定期下載數(shù)據(jù)或固件更新的應(yīng)用的極具吸引力的接口。這些設(shè)備通常是便攜式的，例如遠(yuǎn)程收集需要稍后上傳的數(shù)據(jù)的醫(yī)療或工業(yè)工具。由于這些設(shè)備是便攜式的，最終的 USB 實(shí)現(xiàn)必須既經(jīng)濟(jì)又節(jié)能。TI 的 MSP430F55xx、MSP430F56xx 和 MSP430F66xx 微控制器 (MCU) 系列具有嵌入式全速 USB (12 Mbps)，可提供領(lǐng)先的超低功耗以及高性能模擬和其他智能集成外設(shè)。

MSP430? USB 微控制器

為滿足開(kāi)發(fā)人員的需求，TI 為 F5xx 和 F6xx 系列 MSP430 微控制器 (MCU) 提供全速 USB。通過(guò)將 USB 與強(qiáng)大的性能 MCU（高達(dá) 25 MHz）、大容量 Flash 和 RAM 存儲(chǔ)器集成智能外設(shè)（包括片上 ADC、比較器、硬件乘法器、DMA 控制器、溫度傳感器和其他外設(shè)）和卓越的電源管理， MSP430 是在嵌入式應(yīng)用中實(shí)現(xiàn) USB 的理想 MCU（見(jiàn)圖 1）。

將 USB 與 MSP430 架構(gòu)的強(qiáng)大性能和高度集成相結(jié)合，創(chuàng)建了在嵌入式應(yīng)用中實(shí)現(xiàn) USB 的理想微控制器

通過(guò)簡(jiǎn)單地添加一個(gè) USB 連接器和幾個(gè)分立器件，MSP430 USB MCU 是一個(gè)完整的解決方案，適用于需要 USB 連接和模擬外設(shè)同時(shí)具有超低功耗的應(yīng)用。從軟件的角度來(lái)看，TI 提供了支持最常見(jiàn)設(shè)備類別的 API 堆棧。

MSP430 USB MCU 基于 TI 經(jīng)驗(yàn)證的 MSP430 架構(gòu) F5xx 和 F6xx。每個(gè)都支持 1.8 至 3.6 V 操作，時(shí)鐘速度高達(dá) 25 MHz，集成的可編程電源監(jiān)控約為 200 nA。新的時(shí)鐘源進(jìn)一步最大化了功耗、速度、精度和成本之間的權(quán)衡，并且可以在整個(gè) Vcc 范圍內(nèi)執(zhí)行閃存寫入/擦除。除了提供廣泛的閃存大小（8 至 512 kB）和高達(dá) 66 kB 的 RAM，支持 USB 的 MSP430 設(shè)備還有一個(gè)額外的 2 kB RAM 專用于 USB，當(dāng) USB 被禁用時(shí)，它可用用于一般用途。

TI 認(rèn)識(shí)到消費(fèi)者和工程師已經(jīng)開(kāi)始期望 USB 能夠正常工作。事實(shí)上，雖然 USB 看起來(lái)像 UART 或 SPI 端口一樣簡(jiǎn)單，但該協(xié)議的實(shí)現(xiàn)并不容易。與 UART 或 SPI 接口不同，即使在最簡(jiǎn)單的應(yīng)用中，合規(guī)性也是 USB 設(shè)計(jì)的主要考慮因素。例如，主機(jī)可以隨時(shí)掛起連接的設(shè)備。設(shè)備還必須能夠處理意外移除。對(duì)于之前沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)這個(gè)過(guò)程的開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，這種意外的考慮可能需要額外的開(kāi)發(fā)時(shí)間并導(dǎo)致意外的延遲。

MSP430 MCU 的 USB 支持的部分增值是通過(guò)直觀的 API 堆棧管理實(shí)現(xiàn) USB 的大部分底層復(fù)雜性。API 堆棧旨在讓開(kāi)發(fā)人員快速吸收。與 USB 本身一樣，它們包含很多底層的復(fù)雜性，使開(kāi)發(fā)人員免于不必要的麻煩，以幫助加快開(kāi)發(fā)時(shí)間。堆棧源代碼對(duì)那些希望完全控制的開(kāi)發(fā)人員開(kāi)放。對(duì)于每個(gè)堆棧，都提供了完整的程序員指南，作為 API 函數(shù)調(diào)用的參考，并清晰地描述了底層概念。

此外，TI 還提供 MSP430 USB 描述符工具。該工具用作 API 堆棧的“控制面板”，允許快速配置。它會(huì)根據(jù)用戶輸入自動(dòng)創(chuàng)建每個(gè) USB 設(shè)備必須向主機(jī)報(bào)告的描述符。這為開(kāi)發(fā)人員節(jié)省了大量時(shí)間，并確保描述符正確完成。

堆棧可用于最常見(jiàn)的設(shè)備類別，并且無(wú)需額外收費(fèi)。雖然開(kāi)發(fā)人員不應(yīng)低估創(chuàng)建強(qiáng)大 USB 接口所需的條件，但 TI 已顯著縮短了 USB 學(xué)習(xí)曲線。通過(guò)這種方式，開(kāi)發(fā)人員無(wú)需承擔(dān)學(xué)習(xí) USB 作為一項(xiàng)技術(shù)的詳細(xì)細(xì)節(jié)的負(fù)擔(dān)，而是能夠?qū)Ｗ⒂谑褂?USB 來(lái)增加其應(yīng)用程序的價(jià)值和可用性。

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