PDIUSBD12 USB 驱动程序演示实验

PDIUSBD12 USB 驱动程序演示实验

一．实验目的
PDIUSBD12（简称D12） USB 芯片符合USB1.1 协议，广泛应用于各种的USB 设备。
本实验程序展示了如何在Small RTOS51 操作系统中实现D12 驱动程序的编写。
示例主要实现了如下功能：USB 设备的枚举，通过D12 的端点2 接受来自上位机的数
据，并通过单片机的串口转发回上位机，同时驱动ZLG7290 显示0～9 的数字。
二．实验设备及器件
PC 机 一台
DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪 一台
USB D12 PARK 模块 一台
USB 连接线 一根
三．实验步骤
1． D12 PARK 插到A6 区的排针内；
2． 使用导线把A2 区的INT1 与A6 区的P1_INT0 相连；
3． 使用导线把A2 区的T0 与A6 区的P1_IO2 相连；
4． 使用导线把A2 区的T1 与A6 区的P1_IO5 相连；
5． 使用导线把A2 区的A15 与A6 区的P1_CS 1 相连；
6． 使用导线把A2 区的P16、P17 分别与D5 区的SCL、SDA 相连；
7． 使用导线把A2 区的P10 与D5 区的/RST 相连，并短接D5 区的JP1；
8． 使用导线连接A2 区的P14 与B10 区的ZDJ_A；
9． B10 区的ZDJ_B 连接到C1 的GND；
10． 短接B10 区JP18 的电机电源跳线
四．实验参考程序主要部分
/**************************************************************
Small RTOS(51)
The Real-Time Kernel(For Keil c51)
(c) Copyright 2002-2004, chenmingji
All Rights Reserved
V1.20
***************************************************************/
#include "config.h"
/**************************************************************
声明全局变量
**********************************************************/
extern EPPFLAGS bEPPflags; /*USB 事件标志*/
extern uint8 xdata GenEpBuf[]; /*信号包缓冲区（命令区）*/
extern uint8 xdata EpBuf[]; /*信号包缓冲区（数据区）*/

extern uint16 data D12_DATA; /*D12 数据的地址变量*/
extern uint16 data D12_COMMAND; /*D12 命令的地址变量*/
//指针的NULL 为0，这个变量占用0 地质避免出现有效的NULL 指针
uint8 OS_Q_MEM_SEL NotUse _at_ 0x0000;
uint8 xdata ShowCase[8];
uint8 xdata PWMH; //高电平脉冲的个数
uint8 xdata PWM; //PWM 周期
uint8 xdata COUNTER;
uint8 key_buf[2];
void enumerate_task(void);
void USB_REC_task(void);
void change_speed_task(void);
void get_key_task(void);
void INTT1() interrupt 3
{
COUNTER++;
if(COUNTER < PWMH)
{
P1_4 = 1; //P1.4 变为高电平
}
else
{
P1_4 = 0;
}
}
void usb_ISR(void) interrupt 2
{
OS_INT_ENTER();
EX1 = 0;
OSSemIntPost(D12_isr);
OSIntExit();
}
/**********************************************************
**名称：init_port()
**功能：端口初始化，D12SUSPD 复位为0
****************************************************************/
void init_Hard()
{
P0 = 0XFF;

P1 = 0XFF;
P2 = 0XFF;
P3 = 0XFF;
D12SUSPD = 0;
}
/**************************************************************
** 函数名称: init
** 功能描述: 初始化函数，一般在多任务环境启动前调用
**************************************************888**************/
void init(void)
{
TMOD &= 0XF0;
TMOD |= 0X01;
// 每10ms 发生一次T0 中断
TL0 = (65536 - (11059200 / 12) / 100) % 256;
TH0 = (65536 - (11059200 / 12) / 100) / 256;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
PT0 = 0;
EA = 1;
}
void control_init(void)
{
PWMH=0x00;
COUNTER=0x01;
PWM=255;
TMOD = TMOD & 0x0f;
TMOD = TMOD | 0x20; //定时器1 在模式2 下工作
TL1=0x00;
TH1=0x00; //自动重装的值
TR1=1;
ET1 = 1;
}
/**************************************************************
** 函数名称: void init_display(void)
** 功能描述: 初始化LED 显示
*****************************************************************/
void init_display(void)
{
uint8 i;

ZLG7290_RST = 0;
_nop_();
_nop_();
ZLG7290_RST = 1;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
ShowCase[i] = 31;
}
ZLG7290_SendBuf(ShowCase,8);
}
void main(void)
{
OSInit();
init_Hard(); /*初始化硬件*/
init();
control_init();
IT1 = 0;
EX1 = 1;
PX1 = 1;
init_display();
D12_DATA = 0x7002; /*定义数据地址*/
D12_COMMAND = 0x7003; /*定义命令地址*/
D12_SetDMA(0x0); /*不使用DMA 功能*/
bEPPflags.value = 0; /*初始化USB 寄存器*/
OSTaskCreate(USB_REC_task , NULL , 0); //创建USB 中断处理任务
while(1)
{
PCON = PCON |0x01 ; /* CPU 进入休眠状态 */
}
}
/*************************************************************
** 函数名称: void enumerate(void)
** 功能描述: 完成USB 请求处理的任务
************************************************************/
void enumerate_task(void)
{
//创建其他优先级低的任务
OSTaskCreate(get_key_task, NULL,2);

OSTaskCreate(change_speed_task, NULL,3);
while(1)
{
OSWait(K_TMO, 2);
IT1 = 0;
EX1 = 1;
reconnect_USB();
while(USB_VIN)
{
usbserve();
OSWait(K_TMO, 1);
}
}
}
/*******************************************************
** 函数名称: void USB_REC(void)
** 功能描述: USB 中断处理任务
**************************************************************/
void USB_REC_task(void)
{
OSSemCreate(D12_isr , 0);
OSSemCreate(D12_use , 1);
OSTaskCreate(enumerate_task , NULL ,1); //创建USB 请求处理任务
while(1)
{
OSSemPend(D12_isr , 0);
OSSemPend(D12_use , 0);
fn_usb_isr();
OSSemPost(D12_use);
EX1=1;
}
}
/*************************************************************
** 函数名称: void change_speed_task(void)
** 功能描述: 修改马达速度任务。
*************************************************************/
void change_speed_task(void)
{
while(1)
{
OS_ENTER_CRITICAL();

if( bEPPflags.bits.ep1_rxdone)
{
PWMH = GenEpBuf[0];
bEPPflags.bits.ep1_rxdone = 0;
}
OS_EXIT_CRITICAL();
ShowCase[0] = PWMH %10;
ShowCase[1] = (PWMH /10)%10;
ShowCase[2] = (PWMH /100)%10;
OS_ENTER_CRITICAL();
ZLG7290_SendBuf(ShowCase,8);
OS_EXIT_CRITICAL();
OSWait(K_TMO,9);
}
}
/***********************************************************
** 函数名称: void get_key_task(void)
** 功能描述: 获取按键值任务。
**************************************************************/
void get_key_task(void)
{
while(1)
{
OS_ENTER_CRITICAL();
key_buf[0] = ZLG7290_GetKey();
OS_EXIT_CRITICAL();
OSWait(K_TMO, 1);
if(key_buf[0] == 0)
{
continue;
}
OS_ENTER_CRITICAL();
key_buf[1] = ZLG7290_GetKey();
OS_EXIT_CRITICAL();
if(key_buf[0] != key_buf[1])
{
OS_ENTER_CRITICAL();
D12_WriteEndpoint(3, 1, &key_buf[0]);
OS_EXIT_CRITICAL();
}

}

}
五．实验示例程序简析
本由于驱动程序中使用了USB51s.lib 库，故关于该库的使用方法详见实验仪配套光盘
中的《 PDIUSBD12 固件编程指南 》和书《 PDIUSBD12 固件编程与驱动开发 》。这里仅
仅就叙述如何在Small RTOS51 下编写D12 USB 驱动程序。
由于对PDIUSBD12 的操作是一种不能重入的操作，所以必须要在这一次操作完成后才
能进行下一次对PDIUSBD12 的操作。因此，对PDIUSBD12 器件的操作采用了一个信号量
（D12_use）来管理。这种信号量管理的方法就像有很多个门共用一把钥匙，必须一次只能
开一个门，而开这个门的先后则由任务的优先级来决定。
在驱动中使用了2 个信号量，其含义如下：
􀁺 D12_use： 不为0，表示PDIUSBD12 处于空闲状态，可以使用；为0，则表示
PDIUSBD12 正在使用中。不允许其他任务对PDIUSBD12 进行操作。此信号量在
创建时被初始化为1。
􀁺 D12_isr： 不为0，表示检测到PDIUSBD12 产生的USB 中断请求；为0，表示
没有USB 中断请求或者USB 中断请求已被执行处理。，此信号量在创建时被初始
化为0。
控制马达转速的方法很多，PWM（脉宽调制）方式是比较常见的一种，实现较简单并
且效果好。在DP-51PRO.NET 中可以实现PWM 控制马达转速实验，其马达控制电路参见
综合实验7 电机实验.。
本例程中，PWM 波形由定时器1 的周期性中断产生。其代码实现见程序清单5.4。定
时器1 中断服务函数（INTT1）对全局变量COUNTER 进行自增计数，并与PWMH 进行比
较，根据比较结果控制P1_4(波形输出引脚)输出电平的高低，从实现PWM 的输出。马达的
转速与PWM 波形中的高电平之占空比成正比。
六．程序演示
由于本示例程序需要跟PC 机进行数据通讯，故必须与PC 机相关软件配合使用才能实
现所有的功能。上位机软件可以使用配套光盘中的usb 调试助手（1.2 版）（有关usb 调试助
手的使用请见其帮助文件），该软件用于向实验仪发送控制数据和接收发上来的按键值数据。
使用usb 调试助手软件之前还必须安装D12 驱动程序方可正常使用。
首先将USB_D12.hex 文件下载到实验仪中，运行单片机中的程序。单片机将配置
PDIUSBD12 并进行USB 枚举，USB D12PARK 模块上的LED 灯将闪烁几次。、两、三秒后，
若USB 枚举成功，模块上的LED 将常亮，表示USB 连接正常。此时打开usb 调试助手，
选择名称为Philips PDIUSBD12 Smart Evaluation Board 的设备，设置接收端点和发送端点都
为端点1，设置接收和发送管道大小为16 字节。按下启动按扭，这样便与实验仪建立的USB
连接。向发送区填入1 个字节的数据，然后发送到实验仪，这样便可实现马达的变速。按下
实验仪中D7 区的按键，在PC 上便可接收到该按键的键值。