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    USB開發(fā)者論壇發(fā)布了USB2.0補充規(guī)范USB OTG（On-The-GO），解決了兩個關(guān)鍵的問題：一是雙角色的USB外設(shè),二是供電問題，從而實現(xiàn)了便攜設(shè)備間無主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸 [1-2]。

目前，TI公司推出的高速USB2.0 OTG雙功能控制器TUSB6020，是一種小型解決方案，既能作為針對USB外設(shè)的功能控制器使用，又能作為點對點或點對多點通信中的主機(jī)/外設(shè)工作。本文在此基礎(chǔ)上研究TMS320DM6437與TUSB6020的USB OTG的接口設(shè)計方案。 1 TUSB6020的特性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理。

1.1 TUSB6020特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu) TUSB6020采用最小5×5mm封裝，符合USBG2.0 OTG規(guī)范，具有以下關(guān)鍵特性:

SRP和主機(jī)流通協(xié)議HNP。

提供多種工作速率，包括 1.5Mbps低速率、12Mbps全速率和 480Mbps高速率。

VBUS短路的保護(hù)電路。

片上集成可切換的上拉和下拉電阻。

片上鎖相環(huán)可降低高速時鐘噪聲。

電源耗電量小于100mW。

工作步驟如下：（1）B設(shè)備將上拉電阻接入 DM/DP并持續(xù)5-10ms；（2）B設(shè)備驅(qū)動 VBUS足夠長的一段時間直到 VBUS大于會話有效閥值0.8V；（3）A設(shè)備檢測到 DM/DP或 VBUS升高，開啟 VBUS電源給 B設(shè)備供電；（4）A設(shè)備復(fù)位總線對 B設(shè)備進(jìn)行枚舉配置，開始傳輸任務(wù)。

HNP協(xié)議用來控制A、B兩設(shè)備主從角色的轉(zhuǎn)換。A設(shè)備查詢B設(shè)備的OTG性能描述符，以判斷B設(shè)備是否為OTG設(shè)備，若B設(shè)備為OTG設(shè)備，返回有效的性能描述符，A設(shè)備向B設(shè)備發(fā)送Set feature命令，然后掛起總線，等待B設(shè)備的HNP請求。如圖3所示。

工作流程可以歸納為：（1）A設(shè)備掛起總線，DM/DP為高電平；（2）B設(shè)備收到Set feature命令，在總線掛起后斷開它的DM/DP上拉電阻，將總線釋放到SEO狀態(tài)；（3）A設(shè)備檢測到SEO狀態(tài)后響應(yīng)，連接它的DM/DP上拉電阻；（4）B設(shè)備在檢測到DM/DP變高后，開始以主機(jī)方式工作，B設(shè)備復(fù)位總線，開始使用總線；（5）B設(shè)備使用完總線后，停止總線活動掛起總線，DM/DP再次變?yōu)楦唠娖剑唬?）A設(shè)備檢測到總線空閑后，斷開DM/DP上拉電阻；（7）B設(shè)備檢測DM/DP變低后，連接DM/DP上拉電阻；（8）A設(shè)備等待DM/DP變高后，表明B設(shè)備已準(zhǔn)備回到從機(jī)狀態(tài)，A設(shè)備從新成為主機(jī)復(fù)位總線，開始使用總線。2 “達(dá)芬奇”處理器 TMS320DM6437與 TUSB6020的接口設(shè)計。

TMS320DM6437是達(dá)芬奇技術(shù)中首批僅基于DSP的產(chǎn)品，集成有600MHz時鐘的C64x+增強(qiáng)型DSP核心、視頻處理子系統(tǒng)(VPS)以及豐富的外圍接口，支持通用USB2.0和VLYNQ高速傳輸總線，以低于以往的價位提供了更高的處理性能。

VLYNQ接口引腳詳細(xì)描述如下：

（1）TUSB6020的 VLYNQ CLK接外部時鐘，VLYNQ控制寄存器中的 CLKDIR比特位設(shè)置為 1，VLYNQ接口時鐘由 DM6437系統(tǒng)時鐘提供。

（2）VLYNQ SCRUN為 VLYNQ時鐘運行請求引腳，低電平表示允許 VLYNQ時鐘運行，高電平表示傳輸事務(wù)結(jié)束，VLYNQ時鐘運行停止。

（3）TMS320DM6437寫操作時，將數(shù)據(jù)壓縮、地址編譯，經(jīng)串行編碼后由 VLYNQTXD[0:3]發(fā)出，TUSB6020將數(shù)據(jù)進(jìn)行串行解碼和解壓縮后讀取地址，將數(shù)據(jù)寫入指定寄存器。

（4）TMS320DM6437讀操作時，由 VLYNQ TXD[0:3]發(fā)送讀請求數(shù)據(jù)包，TUSB6020收到請求后，將數(shù)據(jù)壓縮和串行編碼后由 VLYNQ TXD[0:3]發(fā)往TMS320DM6437。

（5）VLYNQ接口的數(shù)據(jù)收發(fā)與VLYNQ串行時鐘同步。

2.2 軟件設(shè)計

2.2.1 TMS320DM6437和TUSB6020底層通信的實現(xiàn)

TMS320DM6437和TUSB6020底層通信是整個USB體系軟件的根基，包括了DM6437對TUSB6020的讀、寫、設(shè)定地址等操作,主要通過 DM6437訪問 TUSB6020的控制寄存器來完成。下面是寫TUSB6020控制寄存器的部分程序代碼。

void TUSB6020_Write_Reg(Uint32*OTG_base_addr，Uint32 offset，Uint8 size，Uint32 data)
{
Uint32 tmp_addr=0;
Uint16 tmp_data=0;
…
{…
case 16:
tmp_addr=*OTG_base_addr;

tmp_addr=tmp_addr+offset;
tmp_data=(Uint16)data;
(*(volatile Uint16*)tmp_addr)=data;
break;
…
break;
}
}

2.2.2 TUSB6020驅(qū)動程序設(shè)計

圖 5為 DSP/BIOS外設(shè)驅(qū)動模型。TI公司的DSP／BIOS外設(shè)驅(qū)動模型分為兩層三類，即：類驅(qū)動層和微型驅(qū)動層，PIP/PI0類、SIO／DIO類和 GI0類，結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。