基于FT245BM的USB接口电路的设计

摘　要: 常规的USB 接口电路设计涉及较多的知识, 需要花费一定的时间和精力, 而基于FT245BM的USB接口设计则给出了一种新的USB快速设计方案。在简单介绍FT245BM芯片工作原理和功能的基础上进行了USB接口硬件电路的设计,给出了具体应用电路图。并对微控制器端和计算机端的USB接口控制软件进行了设计。针对芯片厂商提供的不同驱动程序,通过示例介绍了基于两种驱动程序下的软件设计思路。该USB接口电路在实际应用中性能良好,能够满足数据传输要求。
关键词: USB  FT245BM  动态链接库  软件设计

本课题的任务是设计基于FT245BM的USB接口，通过该接口可以实现计算机与下层微控制器的数据通信。
1、研究USB接口的现状与发展趋势；
2、可行性方案分析及设计方案论述；
3、硬件电路设计，包括：单片机系统电路、USB总线电路。绘制电路原理图。
4、软件设计。控制器端程序可用汇编语言编写，主要包括：USB数据接收和发送程序。计算机端程序可用VB等可视化软件编写，主要是数据接收和发送程序。
5、毕业设计说明书。

 基于D2XX的PC机端软件设计
选择D2XX作为USB接口的设备驱动程序,应用程序通过FTD2XX. DLL、FTD2XX. SYS、W indows USBDriver Stack来实现对FT245BM的读写。FTD2XX. DLL 提供了丰富的接口函数来访问FT245BM，因此,在程序编写时只需调用FTD2XX. DLL中的函数，便可完成对USB接口设备的读写操作。

引　言
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器，存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统.单片机经过1、2、3,3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强,，内部资源在增多，引脚的多功能化,，以及低电压底功耗。单片机是一种集CPU、RAM、FLASH、ROM、I/O接口和定时中断系统于一体的微型计算机。利用单片机构成的各种类型的应用系统在各个领域已得到了广泛的应用，该控制系统由硬件和软件组成，两者精密结合，在整个研制过程中互相协调，以利于充分提高工作效率，在传感器设计，电机驱动以及语音各模块中得到了充分的体现。Flash 存储单元功能强大AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
随着计算机技术的深入和发展，计算机应用已渗透到各个领域。在科研和教学中，用计算机组成数据监测仪器，取代某些常规仪器，具有一定的意义。目前，先进的嵌入式计算机以其优良的品质﹑高可靠性及模块化，广泛地应用于工业控制﹑医疗﹑通信数据采集等领域。在实际应用中，有时需要借助微机的强大的数据处理能力和丰富的软件资源，使得组成的系统功能更为强大。这样，为了提升系统的整体性能，必须实现PC机和嵌入计算机之间的通信。他们之间的通信可以通过并行通信和串行通信。
在计算机与下层微控制器的数据通信中，有串行、并行、USB接口、红外、蓝牙等连接方式。
串行接口，简称串口，也就是COM接口，是采用串行通信协议的扩展接口。串口的出现是在1980年前后，数据传输率是115kbps～230kbps，串口一般用来连接鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备，目前部分新主板已开始取消该接口。
并行接口，简称并口，也就是LPT接口，是采用并行通信协议的扩展接口。并口的数据传输率比串口快8倍，标准并口的数据传输率为1Mbps，一般用来连接打印机、扫描仪等。所以并口又被称为打印口。
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，是一种用于替代移动设备或固定电子设备之间连接电缆的近距离无线链路，但蓝牙接口只有在嵌入式数字信号处理器OMAP5910上的实现。
USB (通用串行总线)是一种新的数据通信接口方式,它使得外围设备到计算机的连接更加高效、便利。USB接口不仅具有快速、即插即用、支持热插拔的特点,而且能同时连接多达127个外部设备,可以有效地解决PC机外围接口不足的问题。目前USB这一接口形式在微电子控制系统的设计中得到了广泛应用。在近期参与开发的数控系统中,应客户要求需要将USB接口引入到数控系统中。由于该USB数据通信接口设计仅是系统设计的一个很小的部分,如果仍采用传统的设计方法实现,那么将耗费较多的时间和精力,而且最终也未必能获得理想的效果。为了摆脱常规USB 数据接口设计的难度,加快系统开发进程,我们引入了基于FT245BM的快速USB 接口设计,使系统开发节奏加快,保证整套系统设计周期的缩短。
USB（通用串行总线）将网络、计算机和家庭数码产品的媒体资源进行共享，是3C融合的一个趋势。具有流媒体功能的电视实现了让MP3、摄像机、照相机、移动硬盘、U盘以及各种各样存储卡的内容在电视机上直接播放，做到信息共享。流媒体电视与普通电视相比，最大的不同在于后者仅能收看电视节目，节目内容固定的，而流媒体电视不仅可以收看更清晰的电视节目，还可以播放数码相机、移动硬盘等数码设备里的图片、音乐、电影，使原来只能在电脑上播放的内容可以在更大、更清晰的平板电视上观看，让全家人共同欣赏。而流媒体这些美妙功能的实现必须依仗 作为中间媒介的“USB”接口。
目前市场销售的平板电视还有部分产品依然为了降低成本采用低速的USB1.1接口作为流媒体接口，而这个接口根本不能满足海量流媒体设备的供电和传输需要。目前家用数码设备，例如MP3已经向G容量过渡，数码相机也已经开始千万像素的换代，大容量的流媒体文件必须依靠可靠的高速接口才能流畅演示，因此购买流媒体电视，一定要先确定是否采用了USB2.0高速接口本所替代。







毕业设计说明书目录
第一章 引言………………………………………………………………………20
第二章 USB接口设计的可行性方案……………………………………………22
     2.1 方案一…………………………………………………………………22
     2.2 方案二…………………………………………………………………22
     2.3 方案三…………………………………………………………………23
     2.4 方案四…………………………………………………………………23
第三章 硬件电路…………………………………………………………………25
     3.1 芯片介绍………………………………………………………………25
         3.1.1 FT245BM的芯片介绍 …………………………………………25
         3.1.2 AT93C46的功能简介 …………………………………………28
     3.2 FT245BM的USB接口电路 ……………………………………………29
第四章 软件设计…………………………………………………………………32
     4.1　微控制器端软件的设计 ……………………………………………32
         4.1.1 读操作时序……………………………………………………32
         4.1.2 写操作时序……………………………………………………32
(优秀毕业设计 www.2bysj.cn)
     4.2　PC机端软件的设计 …………………………………………………33
4.2.1 基于VCP的软件设计…………………………………………33
4.2.2 基于D2XX的软件设计 ………………………………………36