开发嵌入式.USB.主机扩展.移动数据存储和交换的应用领域.pdfVIP

《开发 “嵌入式USB 主机”扩展移动数据存储和交换的应用领域》－今日电子－2003 年第2 期 开发“嵌入式USB 主机”扩展 移动数据存储和交换的应用领域 清华大学Motorola 单片机与数字信号处理器应用开发研究中心 邵贝贝 马伟 1 综述 移动数据交换和存储，是近年来IT 行业的热点。如今，各式各样的移动存 储设备有如雨后春笋般出现。从最早的存储量为几 K 、能存储用户个人信息的 USB 小钥匙，到容量可与PC 硬盘媲美的USB 活动硬盘，再到以Flash 作为存储 介质的真正能够“移动”起来的USB 闪盘和优盘，直到今天，大量的PC 外设 和多媒体家电中大量使用的数据存储器……可见，数据交换的可移动性和便捷性 是整个数字化时代大厦的根基。移动数据交换刺激了IT 业的发展，便利了人们 的生活。 与此同时，我们还应注意到这样一个问题：移动数据交换业，是伴随着通用 串行总线（Universal Serial Bus ，简称为USB ）的成熟而兴起的。USB 既是数据 交换的媒介，又是其核心。可以这样说，没有 USB ，就不会有移动数据业务如 此迅猛地发展。 2 为什么要开发嵌入式的USB 主机？ 从问世，到协议规范2.0 版本，USB 在不断自我完善，并走向成熟。从普通 计算机用户，计算机工程师，到硬件芯片生产厂商，都已经完全认可了 USB 。 厂商对于USB 的硬件和软件支持的也越来越完备，现在开发一个USB 外设产品， 所需要投入的成本和时间大大降低了，几年前是没有办法做到这一点的。但是， 随着USB 应用领域的逐渐扩大，人们对于USB 的期望也越来越高，希望USB 能应用在各种计算机领域中，尤其是在移动数据领域中，希望能通过PDA 等移 动设备来直接和USB 外设通信，使得USB 能应用在没有PC 的领域中。 非PC 应用领域？ 这正是 USB 一个致命的弱点。USB 的拓扑结构中居于核心地位的是 Host （也称为主机），任何一次USB 的数据传输都必须由主机来发起和控制，所有的 USB 外设都只能和主机建立连接，任何两个外设之间或是两个主机之间无法直 接通信。而目前，大量的扮演主机角色的是个人电脑 PC 。因此，我们目前所买 到和使用的USB 移动设备，都是USB 的外设（device ），比如USB 的移动硬盘、 比如USB 接口的数码相机等等。所有这些设备都只能在 PC 上使用，只能通过 PC 来进行相互的文件和数据交换。没有了PC ，这些设备就“失灵”了（指数据 交换的功能）。 因此，“如何将USB 应用到嵌入式领域？如何实现USB 点对点的通讯？” 等问题，开始进入了USB 开发者的讨论议程。正是在这种新的需求之下，USB 主 机的嵌入式应用成了USB 领域新的兴奋点。 第1 页（共4 页） 《开发 “嵌入式USB 主机”扩展移动数据存储和交换的应用领域》－今日电子－2003 年第2 期 正是在这种背景下，业界和用户的需求呼唤USB 主机的嵌入式化。也就是 开发和设计嵌入式的USB 主机。 3 嵌入式USB 主机在数据存储和交换中的应用 我们来看一幅图，如图1 所示： 图1 数据存储和交换业务的新领域 这里有3 个我们日常生活中可能碰到的场景： 朋友的移动硬盘上有一些好听得mp3 歌曲，我想直接通过我的mp3 播 放器拷贝过来； 想换掉手机，买个PDA ，手机里的电话本想直接复制到PDA 中； 出门在外，用数码相机照了很多漂亮的风景，想在身边的打印机上直接 打印出来； …… 这样的场景我们可能早已梦想着能够实现。图中的每一个设备都是一个USB 的外设，现在的技术条件下，我们只能通过 PC 作为数码文件的“交换器”。比 如第3 中场景，我们首先是把数码相机连接到PC 上，并且安装相应的驱动程序 和用户界面，把数码相机存储盘上的内容复制到 PC 硬盘上。然后，把USB 打 印机连接到PC 。最后，再把照片打印出来。整个过程，很是复杂，更是不方便。 因此，有了嵌入式的USB 主机，那么图1 所示的场景将不再是梦想！这里