為了方便PC與外設的連接，以Intel公司為首的7家公司于1994年11月推出了一種即插即用的USB通用串行總線協(xié)議規(guī)范。但由于USB是以主機為中心的分層的星狀總線拓撲結構，軟件比較復雜，對功率要求也比較高，所以在推出后的一段時期內(nèi)，USB在基于PC的系統(tǒng)中得到了廣泛應用，而在嵌入式系統(tǒng)中應用不多。但是，在2000年發(fā)表的USB 2.0規(guī)范將USB接口的速度從12 Mbps提高到480 Mbps；2001年又發(fā)表了USB OTG補充規(guī)范，使外部設備可以擺脫PC機，實現(xiàn)在任何兩臺設備之間直接通信。經(jīng)過這兩次升級，隨著有越來越多的帶USB接口的廉價外設可供使用，有越來越多的嵌入式系統(tǒng)工程師想把USB接口技術應用到嵌入式系統(tǒng)的設計中。這種需求也促進了USB控制器芯片的研發(fā)，給開發(fā)者提供了越來越多的選擇。僅在最近兩年內(nèi)，就有多種新型的USB控制器芯片推出。然而這又給選擇帶來了困難，不同的USB控制器芯片有不同的性能和特點，以下對一些典型的USB控制器芯片進行分析和比較，供選擇時決策參考。

幾款典型USB控制器芯片性能分析

從芯片大的構架來分，市面上所有的USB控制器芯片可以分為不需要外接微處理器的芯片和需要外接微處理器的芯片。不需要外接微處理器的芯片又可以分為USB接口專用芯片和嵌入通用微控制器內(nèi)核的芯片。

USB接口專用芯片內(nèi)部采用專用的微控制器，具有特定的指令集，如Cypress的USB M8系列和enCoRe USB系列的芯片。其所能實現(xiàn)的功能有限，但是因為指令集是專門為USB應用優(yōu)化的指令集，所以實現(xiàn)USB通信工作非常方便。

內(nèi)嵌通用微控制器的USB控制芯片，一般是在通用微控制器的基礎上擴展了USB功能，其優(yōu)點是開發(fā)者熟悉這些通用微控制器的結構和指令集，相關資料豐富，易于進行開發(fā)。如Cypress基于8051的EZ-USB系列，Microchip基于PIC的16C7x5，Motorola基于68HC08的68HC08JB8，Atmel基于AVR的AT76C711等USB控制芯片。

需要外接微控制器的芯片，只處理與USB相關的通信工作，而且必須由外部微控制器對其控制才能正常工作，所以這些芯片必須提供一個串行或并行的數(shù)據(jù)總線與微控制器進行連接。此外，還需要一個中斷引腳，當數(shù)據(jù)收到或發(fā)送完，這個中斷引腳會向微控制器發(fā)出中斷請求信號。其優(yōu)點是芯片價格便宜，而且便于用戶使用自己熟悉的微控制器進行開發(fā)。

總之，USB芯片是一種集成了USB協(xié)議的微處理器，它能自動對各種USB事件做出響應，以處理USB總線上的數(shù)據(jù)傳輸。USB芯片按功能可以分為USB主控制器芯片、USB集線器芯片和USB功能設備芯片。

在對USB控制器芯片性能進行分析時，主要研究數(shù)據(jù)傳輸速度、功耗、電源、程序/數(shù)據(jù)存儲器容量、封裝及USB規(guī)范等通用的技術指標。另外，針對不同的功能類型，還會有不同的要求。下面將對最新有代表性的USB控制芯片進行分析比較。(責任編輯：admin)