8x930Ax/Hx USB控制器芯片及其在数字音频中的应用
发布时间:2007/9/10 0:00:00 访问次数:539
摘 要： 介绍了INTEL公司推出的符合USB1.0规范的USB控制器芯片8ｘ930Ax／Hx，给出了该芯片的特性和功能描述，最后介绍了USB音频的特点及8ｘ930Ax／Hx在数字音频中的应用。
关键词： 8ｘ930Ax／Hx 数字音频 USB音频 USB控制器
１ 通用串行总线和数字音频
１．１ 通用串行总线
通用串行总线（USB）是一种工业标准连接总线，用于支持宽范围的PC外设的设计。USB拓扑有三个元素：主机（Host，集线器（Hub）和功能块（Function）。PC是主机，而外设是功能块。外设通过USB电缆和协议与主机PC接口。为使能外设的多样性，USB协议定义了4种传输类型：控制、同步、中断和块。
每种外设都应支持控制传送以便配置和命令／状态信息流能在主机ＰＣ和外设之间流动。同步传送提供可靠的总线访问和恒定的数据率以支持CTI(Cmputer Telephony lntegration)和音频系统。中断传送支持像游戏杆、鼠标和键盘之类的HID（Human lnput Device，这些设备不经常地传送少量的数据，但带有确定的服务周期。块传送支持像打印机和数字相机之类的外设，这些设备当总线带宽有效时传送大量数据给PC。
USB实行一种分块的带宽分配方案，如果外设超过当前带宽分配或等待时间要求，那么将拒绝访问外设。在同步和中断传输中可使用高达90％的总线带宽，剩余的10％被保留用于控制传输。块传输只能在带宽有效时进行。
1．2 lnte18ｘ930Ax／Hx USB控制器
计算机外设的丰富及消费电子设备与计算机连接的实现，扩展了PC机的应用空间，同时外设的日益丰富也给用户造成了连接上的困难。USB技术的提出是基于采用通用连接技术实现外设的简单快速连接，达到方便用户、降低成本、扩展PC机连接外设的范围之目的。USB外设需通过USB与PC接口，8ｘ930Ax／Hx便是一种将PC和外设沟通的器件。8x930Ax／Hx芯片是INTEL公司开发的具有USB功能的微控制器，既符合USB规范，又具有USB器件的某些结构特征。它基于INTEL MCS2S1微控制器内核，其高性能和低价格的组合使它成为PC图象外设、数字音频、PC电话及存储设备的理想解决方案。
8ｘ930Ax 和8ｘ930Hx 这两类芯片除了与USB的接口有点不同外，其余的功能完全相同。它们都为PC外设提供了一个USB接口。另外，8ｘ930Hx 还提供了Hub功能，允许连接另外的PC外设或HUB。下面以8ｘ930Ax为例说明其功能和特性。
Intel8ｘ930Ax USB外设控制器除集成了USB的特征外还提供了高性能大存储器合装和寻址、低功耗、低噪声、有效的高级语言支持和增强的指令集以及综合的特性和功能。Intel8ｘ930Ax芯片为68引脚的PLCC封装，其引脚排列如图1所示，8ｘ930Ax中的USB结构如图2所示。
1.2.1 收发器
USB电缆只包含4根电线：Vbus、D+、D-和GND。数据以12Mbs的全速信号率或1.SMb s的低速率在D+和D-线上被差分驱动。收发器建在芯片上，不需要外部电路，除了在D+或D-线上用来选择全速或低速设备的上拉限定电阻之外。
1.2.2 SIE
SIE（Serial lnterface Engine通过包排序、信号产生／检测、CRC产生／校验、NRZI数据编码、位填充和包标识（PID）产生／解码来处理USB通信协议，并保证传送到USB电缆上的数据字节以LSb开头。
1.2.3 FIU
FIU (Function lnterface Unit)管理基于传送类型和FIFO状态来接收和发送USB数据。它监视事务状态、管理FIFO和通过中断请求转播控制事件给8x930Ax的CPU。
1.2.4 FIFO
8x930Ax CPU控制器总共有8个FIFO：4个发送FIFO和4个接收FIFO。发送／接收FIFO支持4个功能块端点（0~3）。端点0为16字节，专门用于控制传送。端点1可配置到1024个字节，端点2和3每个为16字节，它们可用于中断、同步或块传送。发送和接收FIFO是循环存放的堆栈，支持两个大小可变的分
摘 要： 介绍了INTEL公司推出的符合USB1.0规范的USB控制器芯片8ｘ930Ax／Hx，给出了该芯片的特性和功能描述，最后介绍了USB音频的特点及8ｘ930Ax／Hx在数字音频中的应用。
关键词： 8ｘ930Ax／Hx 数字音频 USB音频 USB控制器
１ 通用串行总线和数字音频
１．１ 通用串行总线
通用串行总线（USB）是一种工业标准连接总线，用于支持宽范围的PC外设的设计。USB拓扑有三个元素：主机（Host，集线器（Hub）和功能块（Function）。PC是主机，而外设是功能块。外设通过USB电缆和协议与主机PC接口。为使能外设的多样性，USB协议定义了4种传输类型：控制、同步、中断和块。
每种外设都应支持控制传送以便配置和命令／状态信息流能在主机ＰＣ和外设之间流动。同步传送提供可靠的总线访问和恒定的数据率以支持CTI(Cmputer Telephony lntegration)和音频系统。中断传送支持像游戏杆、鼠标和键盘之类的HID（Human lnput Device，这些设备不经常地传送少量的数据，但带有确定的服务周期。块传送支持像打印机和数字相机之类的外设，这些设备当总线带宽有效时传送大量数据给PC。
USB实行一种分块的带宽分配方案，如果外设超过当前带宽分配或等待时间要求，那么将拒绝访问外设。在同步和中断传输中可使用高达90％的总线带宽，剩余的10％被保留用于控制传输。块传输只能在带宽有效时进行。
1．2 lnte18ｘ930Ax／Hx USB控制器
计算机外设的丰富及消费电子设备与计算机连接的实现，扩展了PC机的应用空间，同时外设的日益丰富也给用户造成了连接上的困难。USB技术的提出是基于采用通用连接技术实现外设的简单快速连接，达到方便用户、降低成本、扩展PC机连接外设的范围之目的。USB外设需通过USB与PC接口，8ｘ930Ax／Hx便是一种将PC和外设沟通的器件。8x930Ax／Hx芯片是INTEL公司开发的具有USB功能的微控制器，既符合USB规范，又具有USB器件的某些结构特征。它基于INTEL MCS2S1微控制器内核，其高性能和低价格的组合使它成为PC图象外设、数字音频、PC电话及存储设备的理想解决方案。
8ｘ930Ax 和8ｘ930Hx 这两类芯片除了与USB的接口有点不同外，其余的功能完全相同。它们都为PC外设提供了一个USB接口。另外，8ｘ930Hx 还提供了Hub功能，允许连接另外的PC外设或HUB。下面以8ｘ930Ax为例说明其功能和特性。
Intel8ｘ930Ax USB外设控制器除集成了USB的特征外还提供了高性能大存储器合装和寻址、低功耗、低噪声、有效的高级语言支持和增强的指令集以及综合的特性和功能。Intel8ｘ930Ax芯片为68引脚的PLCC封装，其引脚排列如图1所示，8ｘ930Ax中的USB结构如图2所示。
1.2.1 收发器
USB电缆只包含4根电线：Vbus、D+、D-和GND。数据以12Mbs的全速信号率或1.SMb s的低速率在D+和D-线上被差分驱动。收发器建在芯片上，不需要外部电路，除了在D+或D-线上用来选择全速或低速设备的上拉限定电阻之外。
1.2.2 SIE
SIE（Serial lnterface Engine通过包排序、信号产生／检测、CRC产生／校验、NRZI数据编码、位填充和包标识（PID）产生／解码来处理USB通信协议，并保证传送到USB电缆上的数据字节以LSb开头。
1.2.3 FIU
FIU (Function lnterface Unit)管理基于传送类型和FIFO状态来接收和发送USB数据。它监视事务状态、管理FIFO和通过中断请求转播控制事件给8x930Ax的CPU。
1.2.4 FIFO
8x930Ax CPU控制器总共有8个FIFO：4个发送FIFO和4个接收FIFO。发送／接收FIFO支持4个功能块端点（0~3）。端点0为16字节，专门用于控制传送。端点1可配置到1024个字节，端点2和3每个为16字节，它们可用于中断、同步或块传送。发送和接收FIFO是循环存放的堆栈，支持两个大小可变的分
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