随着USB接口的推出，AN2131QC芯片正在逐渐成为计算机外围设备一种主流接口，所以USB接口的开发也越来越得到关注。在其开发中，固件程序的开发是一个重要的环节，它是USB设备运行的核心，响应各种USB设备请求，完成各种数据交换工作和事件的处理，直接影响产品的数据传输速率。固件程序也是开发过程中的一个难点，因此本文介绍其基本框架和其基本的程序设计。

1 AN2131QC的主要特点

AN2131QC是基于USB 1.1的外设通讯控制芯片

主要特点：

(1)4时钟周期的8051内核；

(2)2个快速存储器到存储器的数据发送指针；

(3)多个USB数据传输中断；

(4)8 kB内部RAM，支持外部存储器；

(5)软配置，方便固件程序升级；

(6)32个输入输出管道，支持1024B的同步数据传输。

2 AN2131QC的数据传输方式

USB总线的数据传送是通过管道来完成的，当外围设备接到总线上时，地址是由主机随机分配的，信息的交换通过4种方式实现。

(1)控制传输

主要作用是建立主机和USB外设之间的联系管道和USB外设的状态反映，不能用于传输信息数据。AN2131QC的端点O用于控制传输。

(2)批量传输

主要用于传输长度不大于64个字节，而且需要周期性传输的数据块，具有错误重发功能，可以动态地利用可获得的USB总线带宽。

(3)中断传输

对于一个规定的时间里传输一个中等数量的数据是很有用，因为它将保证主机在最短的延迟里响应或发送数据。

(4)同步传输

可以1次传输长度不超过1 024 B的数据块，主要用于传输大批量的实时数据， 芯片采购平台例如音频数据，不支持错误重发。

3 框架函数

框架函数一般都提供有交互的挂钩，可以用来方便用户添加完成特定的功能代码。所谓函数挂钩，就是应用程序之间的桥梁，就好比用钩子在应用程序之间建立联系。函数挂钩非常简单，其所能完成的功能也非常有限，但可以根据实际需要向函数中添加代码，以实现特定的功能。框架函数分为3类：任务分配、标准设备请求和USB中断处理。

3.1 任务分配

(1)D_Init

该函数可在框架初始化期间被调用。在设备重枚举和任务调度启用前调用该函数，可用于初始化用户的全局状态变量。在该函数中，用户可设置整体状态变量的初始值，并可规定各种端点资源的使用(包括中断)以及配置外围接口的输入／输出等。

(2)TD_Poll

在设备工作期间，该函数可被重复调用。它包含一个执行外设功能的状态机。该函数在高优先级的任务处理完成后便可返回。然而，如果不能从该函数中返回，则，框架将不能响应设备请求和USB挂起事件。如果某项任务需要大量的处理时间，则应将该任务分为若干小任务，并通过对该函数的多次调用来分批处理。

(3)TD_Suspend

该函数可在框架进入挂起状态之前被调用。函数中应该包括使设备进入低功耗状态的程序，然后返回TRUE。当然，可以让该函数返回FALSE，以阻止设备进入挂起状态。

(4)TD_Resume

该函数可在设备被外部唤醒事件唤醒且框架程序恢复处理后被调用。此时，设备将恢复到正常的操作方式。

AN2131QC芯片电路原理图

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