ABB AI815(3BSE052604R1)
问题与挑战
作为现今普遍接受的移动存储工具,USB闪存盘在各种嵌入式系统中也获得广泛应用。
本文介绍低成本PIC控制器通过USB2.0全速接口与闪存盘进行连接的实现过程，并着重针对PIC微控制器和VinculumUSB接口芯片说明有关嵌入式接口的硬件设计以及程序的编写。
如今各种闪存盘和USB外设价格已相当低廉,并被广泛应用到带USB接口的PC中.而要将它们应用于8位或16位嵌入式系统中,如何解决成本和功耗等问题才是关键.这其中的原因主要是这类系统中用到的嵌入式控制器，如Microchip公司推出并得到广泛应用的PIC系列器件具有多种存储密度和外设，但由于缺乏接口、资源和性能，无法作为USB的主控制器。
在实际应用中，可用VNC1LVinculum控制器来实现这种连接，该芯片提供了作为系统控制器的PIC和USB2.0全速端口之间的接口，顺利实现与USB闪存盘的连接，同时该方案具有很短的执行时间和***小系统成本。Vinculum基于定制处理器内核，有两个直接存储访问(DMA)引擎以加快数据传输和32位数字协处理器优化文件系统的计算，所有这些都在一个芯片里完成
，芯片带有64K嵌入式闪存和4K内部数据SRAM。
Vinculum专门针对嵌入式USB控制器市场，只需要很少外部支持元件。Vinculum核与常用MCU核相比的一个主要特点是其代码长度大幅缩短，减少内核在代码上的开销，因此可以在单芯片e-Flash存储器里装入更多功能，这一特点也正好可以弥补基于PIC的嵌入式系统的不足。系统原理图见图1，通过Vinculum将小型PICMCU连到USB“A”连接器上，然后就可以连接USB闪存盘了。
搭建模拟系统
PIC是系统控制器，通过通用I/O引脚(引脚9、10、11上的RC0、RC1、RA2)接收从传感器或其他来源传过来的数据，对数据格式进行转换，然后用数据流将数据写入闪存盘上的文件里。命令和数据通过TXD(引脚6)传到VNC1L的RXD(引脚32)，VNC1L在USB闪存盘上生成FAT12/16/32文件并存储数据，并通过USB2DM(引脚28)和USB2DP(引脚29)和闪存盘通信。数据也用同样引脚读出，然后将数据通过VNC1L的TXD(引脚31)传到PIC的PXD(引脚5)以供系统固件使用。
在PIC引脚2和3之间接入一个20MHz晶振可在其UART接口获得高达115200bit/s波特率，而使用内部8MHz振荡器只能获得***高9600bit/s波特率，因此加接晶振可提高系统性能。PIC的IO引脚RC2和RC3都被固件使用，以模拟与VNC1LUART连接的RTS/CTS握手信号。系统由PIC上的固件控制，数据传输则由PIC发出的指令控制，该指令由Vinculum上的标准固件进行解释。虽然说起来很简单，但完成设计还有其他一些工作要做，例如器件还需要电源、控制时钟的晶振以及编程。
系统需要标准的5V250mA电源(PSU)，可为USB“A”连接器提供高达200mA电流，同时为VNC1L和PIC各提供25mA驱动电流。VNC1L采用3.3v电源，由一个3.3vLDO调压器提供，它带有一个5v容限IO引脚，可使其连到PIC而不需要用到电平转换器。在低功耗应用中，VNC1L不工作时可进入2mA睡眠模式，如需唤醒器件，只需触发RART接口的振铃指示(RI)引脚(引脚38)。如果它连到RXD线上(如图所示)，就可以用一个空命令触发以唤醒器件。
该设计还包括一个双色LED指示器，由引脚16和18推动。它可以显示是否成功连上USB闪存盘并可以访问文件系统。
VNC1L和PIC编程
该设计包括两个程序头文件，每个器件需要一个，同时还要有相应的开发环境。对于生产设计而言，两个器件都要在插入PCB之间预先编程，以减少连接头和跳线。
在正常工作状态下，J1和J2需要连上，而其他跳线保持断开。对VNC1L编程的时候，将J1和J2跳线移开以使VNC1LUART输入与PIC输出分开。把5VPSU断开，然后将TTL-232R-3V3线缆接到H2上，将该线缆的USB端接到PC上，而在PC上安装好VPROG编程软件。将J4连上以便将VNC1L的PROG#引脚拉低，并短暂将J3短路以使器件复位使其进入编程状态。编程完成后，记住***跳线设定到工作位置。
对PIC编程时编程头连到器件的RA0、RA1和MCLR#引脚，通过编程头提供5V编程电压。PIC微控制器编程前先将5VPSU断开，编程头连到标准PIC编程环境如PICKit2上，可以使用Microchip的调试与***工具
3HNM 03327-1 RADIAL SEAL
3HNM 03349-1 RAIL
3HNM 03355-1 SPACER BALANCE UNIT
3HNM 03356-1 FASTENING EQUIPMENT
3HNM 03359-1 FASTEN HORZ./VERT. ARM
3HNM 03360-1 COVER
3HNM 03362-1 COVER
3HNM 03363-1 ARM UNIT
3HNM 03364-1 UNIVERSAL JOINT
3HNM 03366-1 GUIDE PIN
3HNM 03519-1 FLEXI WRIST
3HNM 03545-1 BOOT
3HNM 03564-1 REAR COVER, PAINTED
3HNM 03565-1 FRONT COVER, PAINTED
3HNM 03566-1 COVER, HORIZONTALARM
3HNM 03570-1 GASKET, HORIZONTALARM
3HNM 03581-1 GASKET. REAR COVER
3HNM 03583-1 GASKET. FRONT COVER
3HNM 03618-1 PURGE SENSOR
3HNM 03634-1 DRIVE SHAFT S6
3HNM 03723-1 SPRING FLANGE
3HNM 03725-1 TERMINAL
3HNM 03733-1 SHAFT
3HNM 03782-1 DRIV SHAFT S4-5
3HNM 03805-1 BUSHING
3HNM 03828-1 BUSHING
3HNM 03846-1 MASTERING ROD SERVO 2
3HNM 03865-1 BRACKET ON CARRIAGE
3HNM 04301-1 CALIBRATION MARK S2
3HNM 04328-1 CALIBRATION MARK S3 45DEG
3HNM 04448-1 COVER S2-S3 WITH PAINT
3HNM 04449-1 COVER S1 WITH PAINT
3HNM 04451-1 COVER BALANCE UNIT S2-S3
3HNM 04468-1 GUN-ATTACHMENT
3HNM 04579-1 HOLDER
3HNM 05094-1 VALVE 3/2. Ø4,6 NEEDLE
3HNM 05574-1 RAIL SERVO 2
3HNM 05763-1 STOP DISC
3HNM 05831-1 O-RING, Ø3
3HNM 06495-1 FOOT RAISED
3HNM 06522-1 COVER, UPPER
3HNM 06523-1 COVER, LOWER
3HNM 06636-1 COVER, PAINTED
3HNM 06833-1 BOTTOM LID
3HNM 06839-1 BLIND PLUG Ø56
3HNM 06931-1 LEFT COVER, PAINTED
3HNM 06932-1 RIGHT COVER, PAINTED
3HNM 07516-1 SCREW-IN-CONNECTOR
3HNM 07686-1 PRESSURE CONTROL VALVE
3HNM 07755-1 GUIDE PIN
3HNM 07958-1 BRACKET
3HNM 08011-1 CLAMP ZENER-BARRIER
3HNM 08014-1 GASKET
3HNM 08033-1 BALANCE UNIT
3HNM 08253-1 COVER, PAINTED
3HNM 08427-1 PULLEY
3HNM 09216-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09217-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09218-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09219-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09220-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09221-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09228-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09229-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09230-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09231-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09232-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09233-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09234-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09235-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09510-1 DRIVE SHAFT S4
3HNM 09511-1 DRIVE SHAFT S5
3HNM 09513-1 DRIVE SHAFT S6
3HNM 09676-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09677-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09678-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09679-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09680-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09681-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09688-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09689-1 APPLICATOR-GUN
3HNM 09923-1 GUN ATTACHMENT
3HNM 09926-1 GUN ATTACHMENT
3HNM 09928-1 GUN ATTACHMENT
3HNM 09941-1 MOTOR W/GEAR T0 1,4Nm
3HNM 10119-1 GUN ATTACHMENT
3HNM 10121-1 GUN ATTACHMENT
3HNM 10122-1 GUN ATTACHMENT
3HNM 10123-1 GUN ATTACHMENT
3HNM 10150-1 Spacer S2
3HNM 10313-1 HOSE KIT
3HNM 10323-1 HOSE KIT
3HNM 10330-1 HOSE KIT
3HNM 10456-1 ***ALL COVER, PAINTED
3HNM 10488-1 COVER, DRIVE SHAFT PUMP
3HNM 10688-1 GEAR BOX SERVO 4-5-6
3HNM 10724-1 CONNECTING ROD S2
3HNM 10812-1 END STOP SERVO 1
3HNM 10817-1 FLEXIBLE HOSE
3HNM 10818-1 COVER, REAR HOUSING
3HNM 10871-1 DRIVE SHAFT, PUMP
3HNM 10904-1 ECCENTRIC S2, 80MM
3HNM 10913-1 CRANK ARM S2
3HNM 10914-1 CRANK ARM S3
3HNM 10918-1 SEAL KIT
3HNM 10960-1 END NUT, SPRING UNIT
3HNM 10963-1 MOTOR W/GEAR T0 3,0Nm
3HNM 10998-1 FRAME IN VERTICAL ARM
3HNM 11040-1 BRACKET MOTOR / RESOLVER
3HNM 11059-1 OUTER RING FOR ROLLER
3HNM 11161-1 BEARING SHAFT
3HNM 11215-1 BASE
3HNM 11221-1 MOTOR W/GEAR T0 8,1Nm
3HNM 11230-1 SLIDE WASHER INNER
3HNM 11296-1 COUPLING S3
3HNM 11303-1 COVER
3HNM 11305-1 DRIVE SHAFT S3
3HNM 11306-1 WASHER, DRIVE SHAFT S3
3HNM 11309-1 DRIVE SHAFT S3
3HNM 11310-1 VERTICALARM
3HNM 11437-1 FASTENER
3HNM 11449-1 ARM
3HNM 11450-1 ALIGNMENT PLATE
3HNM 11451-1 ADAPTOR
3HNM 11454-1 GUIDE PLATE
3HNM 11455-1 JOINT
3HNM 11457-1 AXLE
3HNM 11486-1 AIR CYLINDER
3HNM 11649-1 PURGE SENSOR
3HNM 11721-1 WINDOW
3HNM 11724-1 COVER WITH WINDOW
3HNM 11725-1 COVER, BACK
3HNM 11748-1 BRACKET RAIL-SYS. RIGHT
3HNM 11758-1 GASKET, REAR HOUSING
3HNM 11768-1 FASTEN HORIZ./VERT
3HNM 11814-1 GUN ATTACHMENT
3HNM 11871-1 BRACKET RAIL-SYS. LEFT
3HNM 11970-1 BRACKET CONNECTOR
3HNM 11979-1 ADAPTOR
3HNM 11980-1 HOSE INSERT
3HNM 12184-1 HOSE FASTENER
3HNM 12188-1 BRACKET FOR CONNECTORS
3HNM 12189-1 SEAL KIT
3HNM 12248-1 SEAL KIT
3HNM 12255-1 HOSE KIT
3HNM 12258-1 HOSE KIT
3HNM 12322-1 BOLT FOR TURNING FRAME
3HNM 12426-1 COVER SERVO 1
3HNM 12453-1 MASTERING FIXTURE HW
3HNM 12454-1 MASTERING ROD SERVO 2
3HNM 12504-1 BUSHING
3HNM 12510-1 MASTERING ROD SERVO 3
3HNM 12517-1 MASTERING KIT
3HNM 12520-1 CLAMP FOR MOTOR
3HNM 12542-1 COVER, BACK
3HNM 12551-1 BRACKET CABLE FASTENING
3HNM 12553-1 COVER DRIVING ROD
3HNM 12604-1 COVER
3HNM 12838-1 CLAMP MOTOR
3HNM 12924-1 PROTECTION TUBE
3HNM 13007-1 BRACKET CONN
3HNM 13028-1 CONNECTOR PLATE
3HNM 13054-1 WASHER
3HNM 13331-1 LEVELING SCREW
3HNM 13345-1 LEVELLER SCREW
3HNM 13346-1 FOOT
3HNM 13370-1 ECCENTRIC S3, 35MM
3HNM 13374-1 CONNECTING ROD S3
3HNM 13380-1 SPRING UNIT S2-3
3HNM 13622-1 HOLLOW WRIST
3HNM 13972-1 BEARING AIR KIT
3HNM 13975-1 8x2/2 VALVE BLOCK
3HNM 14038-1 PURGE UNIT
3HNM 14051-1 ADAPTOR
3HNM 14056-1 HORIZONTALARM W.PAINT
3HNM 14063-1 MOUNTING PLATE
3HNM 14127-1 2K-MIXER, BASIC
3HNM 14129-1 2K-MIXER, BASIC
3HNM 14140-1 SCREW-IN CONNECTOR
3HNM 14144-1 SCREW-IN CONNECTOR
3HNM 14162-1 2K-MIXER
3HNM 14172-1 GASKET
3HNM 14206-1 CONNECTOR PLATE
3HNM 14208-1 COUPLING, SLEEVE
3HNM 14225-1 2K-MIXER
3HNM 14245-1 GRIPPER
3HNM 14252-1 DISTANCE SLEEVE
3HNM 14254-1 REAR HOUSING PAINTED
3HNM 14255-1 SEALING RING
3HNP 00030-1 MO_EQ FST_CLIP
3HNP 00030-12 MO_EQ FST_CLIP
3HNP 00030-2 MO_EQ FST_CLIP
3HNP 00030-3 MO_EQ FST_CLIP
3HNP 00030-4 MO_EQ FST_CLIP
3HNP 00030-5 MO_EQ FST_CLIP
3HNP 00030-6 MO_EQ FST_CLIP
3HNP 00030-7 MO_EQ FST_CLIP
3HNP 00030-8 MO_EQ FST_CLIP
3HNP 00031-1 LOCK WASHER DIN6798 A
3HNP 00031-2 LOCK WASHER DIN6798 A
3HNP 00031-4 LOCK WASHER DIN6798 A
3HNP 00033-1 MO_EQ STRAP ***ALL
3HNP 00037-1 QUICK CONNECTION NIPPLE
3HNP 00048-13 MO_EQ SPACE SCREW M6x25
3HNP 00048-15 MO_EQ SPACE SCREW M6x35
3HNP 00048-7 MO_EQ SPACE SCREW M4x15
3HNP 00048-8 MO_EQ SPACE SCREW M6x40
3HNP 00084-1 GUIDE PIN DIN6325
3HNP 00089-1 SW PSH BTN BK
3HNP 00100-1 NEEDLE ROLLER BEARING
3HNP 00133-1 GROOVE BALL BEARING
3HNP 00139-3 RETAINING RING DIN471 Ø20 x 1,20
3HNP 00139-5 RETAINING RING DIN471
3HNP 00144-1 SCREW ULF M5 x 10
3HNP 00160-10 RETAINING RING DIN472
3HNP 00160-5 RETAINING RING DIN472
3HNP 00185-1 O-RING
3HNP 00189-1 PIPE PLUG DIN908
3HNP 00190-1 PIPE PLUG DIN908
3HNP 00191-1 BONDED SEAL
3HNP 00192-1 BONDED SEAL
3HNP 00196-1 RADIAL SEAL DIN3760
3HNP 00197-1 RADIAL SEAL DIN3760
3HNP 00198-1 RADIAL SEAL DIN3760
3HNP 00200-1 GREASE NIPPLE DIN71412
3HNP 00238-1 PIPE PLUG DIN908
3HNP 00239-1 BONDED SEAL
3HNP 00241-1 BONDED SEAL
3HNP 00261-1 CON WAG SOKT CCS
3HNP 00276-1 PIPE PLUG DIN908
3HNP 00311-1 CON PLUG SOKT CCS
3HNP 00311-2 CON PLUG SOKT CCS
3HNP 00311-3 CON PLUG SOKT CCS
3HNP 00311-5 CON PLUG SOKT CCS
3HNP 00311-8 CON PLUG SOKT CCS
3HNP 00394-1 PUSH-IN CONNECTOR
3HNP 00402-7 MO_EQ PROT_SLEEVE 0,25mm2
3HNP 00446-1 NUT DIN985
3HNP 00447-1 LUBRICATION NIPPLE
3HNP 00448-1 WASHER DIN9021
3HNP 00449-1 GUIDE PIN DIN6325