基于USB的通用无线传输接口设计.docx

基于USB的通用无线传输接设计
摘要：介绍一种基于Philips公司的32位ARM7T[)MI—s微处理器LPC2210的USB接设计，并使用Nordic公司生产的单片射频收发芯片nRF2401设计USB接的无线通信模块。阐述该系统的工作原理、硬件构成及软件设计方案。实现了基于USB接的无线串行通信。
关键词：无线传输LPC2210USBnRF2401CY7C63231
引言
USB通用串行总线主要用于USB设备与主机之间的数据通信，特别为USB设备与USB主机之间大量的数据传输提供了高速、可靠的传输协议。射频通信以其优点也应用在越来越多的场合。本文所设计的USB无线串行接电路由nRF2401单片射频收发器、LPC2210微控制器和USB接芯片组成。本系统充分利用USB数据传输功能，设备连接方便，系统可用于进行无线串行数据双向传输，在仪器仪表、计算机遥
测遥控系统、家庭网络系统等中得到了应用。
1硬件设计
整个硬件设计分为两个部分：使用带并行总线的USB接器件PDIUSBD12设计LPC2200的USB接，其电路图如图1所示；使用Cypress公司的USB外围控制芯片CY7C63231设计射频芯片nRF2401的USB接，其电路图如图2所示。两个部分通过USB相接，整个硬件设计系统框图如图3所示。

R17D12A0-I—I 10kQ
vcc
I——_CCUSB
1FBI-
P0.0PO.1P0.2PO.3P0.4P0.5PO.6PO.7LPC22P0.8
P0.9P0.10PO.11P0.12P0.13P0.14P0.15P0.16
ALE/
WR/
RD/RSTJJSQ/SUSP/RIqoq
R2220QADO /
R3220QAPI /
R4o220QAD2 /
R5^_,220QAD3 /
R6|_[220QAD4R7H20QAD5 /
R8| 220QAD6 /
R9?20flAD7 /
CSJJSB/
\AD0
\AD1
\AD2
\AD3
1
2
34
~5
\AD46
\AD57
\AD68
\AD7__9
\ALEIQ
\CS_USBH
八SUSP12
\
\INT_USB414
13
DATA0AODATA1VOUT3.3VDATA2D+DATA3D-GNDvccDATA4XTAL2DATA5XTALlDATA6CLNDATA7RESETNALEEOUT_NCSNDMACKNSUSPENDDEREOCLKOUTWRNINTNRDN——
PDIUSBD12
28
27
26
25
24
23
22
21
20
18
77
1?
+3V
<D12DP>
VCCUSB<^^>(68pF2]
Cl—
hhT
RSTUS?
VCC_USB
WR/
RD/
6MHzi=iXl
S】VCC_USB
2NLI
GOODLINK

图1PDIUSBD12与LPC22连接电路原理图

D1
PWRUP5V广卜
22kQ
PWRUP3V
USB5V
P0.0P0.4PO.IPO.5P0.2P0.6PO.3PO.7PI.0Pl.lVssEHVPPD-Vreg/P2.0vccP2.1P2.2
CY7C63231A
PWRUP5V\fE_5V\PR2_5V\CLK2_5V\pOUT2_5V
DIRUSBDPUSBDN
USB5V
CS_5V/
DR1_5V/
CLKl_5V/
DATA_5V/
LED
VCCAVCCBDIRVCCBAlOEA2BlA3B2A4B3A5B4A6B5A7B6A8B7GNDB8GNDGND
SN74LVC4245A
CLK1
CF_5V>_5Vy~|\CLK2_5V
\POUT2
\CS.
\DR1_5V
CLKl_5V
\DIR
\DATA5V
\
\DR2
VDD_3.3V
R3
1.3kQ
lOOnF
-rch
4.7UF
VDD_3.3V
T
士ClllOOnF
OUTINNCON/OFF
GND
=LP2980IM5-3.3
5
4
nRF2401
C2
DATA
USB5V
1
//
干C4
33nF
lOnF
VDD_3.3V
VDD_3.3V
CLK2
DOUT2、
寺C12lOOnF
6XSSAQQ>Q<H<Q
'll-
C3
'lOOnFT
/X)UT2
CE
DR2CLK2DOUT2CSDR1
|R6—22kQ
SSAaoAssl>d3Md
vss
VDD
VSS_PA
ANT2ANTIVDDPA
16MHz2XTAL
C6寺C7牛C815pF2.2nF22pF
C5
15pF
ri
3.6nH
1线r
E天
clH

图2nRF2401与CY7C63231的连接电路原理图
LPC2210微控制器PDIUSBD
12芯片2USB接CY7C63231芯片nRF2401射频芯片
图3