图3-1 系统框架图3.2人机接口设备平台简介

　　3.2.1 USB控制器方案

　　本系统使用的平台是由乐毅软件科技有限公司开发的APG8021平台。该平台基于ST2211U微处理器，最高主频可达8MHz。该平台支持人机接口，提供数位键盘和高对比度的显示屏，此显示屏可显示2行，每行16个字符；采用智能电池管理，支持2节AAA电池（可移除），电池使用寿命长达五年；支持Smart Card接口，能读取IS0-7816 A,B,C（5V，3V，1.8V）级的卡，可应用于多种银行应用中，典型的有网上银行，电子商务，电话购物等。图3-2为APG8201开发板平台图。图3-2 APG8201开发板平台图

　　在开发一个USB 人机接口设备的时候，首先要根据使用要求选择合适的USB控制器。USB控制器选择有两种方案，一种是采用外接的USB接口芯片，另一种则是带USB接口的单片机（MCU）。

　　纯粹的USB接口芯片仅处理USB通信，必须有一个外部的微控制器来进行协议的处理和数据的交换。典型产品有Philips公司的PDIUSBD11（I2C接口）、PDIUSBD12（并行接口），NS公司的USBN9603/9604(并行接口)，NetChip公司的NET2888等。USB接口芯片的特点是价格便宜、接口方便、可靠性高。使用USB接口芯片所能实现的功能有限，只处理与USB相关的通信工作，而且必须由外部微控制器对其控制才能正常工作，这类芯片必须提供一个串行或并行的数据总线与微控制器进行连接，此外还需要一个中断引脚，当数据收到或发送完，这个中断引脚会发出中断请求信号。

　　毕业论文本项目采用了带USB接口的ST2211U，此方案不需要外接微处理器，最大的好处是开发者对系统结构和指令集非常熟悉，相关资料丰富，易于进行开发。

　　VC的HID人机接口设备设计+技术发展+需求分析

　　3.2.2 ST2211U芯片简介

　　ST2211U芯片是个8位集成微控制器，带有硅栅CMOS技术。真正的静态CPU核心、电源中断模式结合双振荡器的设计，使得ST2211U适合于省电且长的电池生命设计。ST2211U芯片整合各种逻辑，以支持系统设计者所需要的片上功能。这对于系统复杂度低，尺寸小，低成本来说很重要。

　　ST2211U以内存访问最大达32M字节的容量，适合大数据量的产品为特性。为扩展ROM,SRAM或者其他设备配置了两个芯片的选择。最大的单个设备内存占8个字节也是有可能的。

　　一个DMA通道保证了高速数据传输的可能性与易用性。源指针及目标指针都可以指向整个带15位指针的内存空间及空寄存器。

　　ST2211U芯片有28个I/O口，分成4个端口，Port-A Port-D。每个针脚都可以进行输入或输入编程。有两种选择：将Port-C上拉或者下拉为输出，并且仅上拉其他端口为输入。一旦输出，Port-C就有开汲式或者CMOS方式可以选择，其他端口仅使用CMOS方式。当Port-B/C/D具有其他系统功能时,Port-A设计成为去反弹且能触发中断的键盘扫描端口。当被分配其他功能的时候，所有的I/O口都可再编程。这样扩展了功能信号的灵活性。

　　ST2211U配置了一个SPI串行通信端口来满足不同的通信方式。

　　USB通信方式应用越来越广泛，ST2211U以一个PLL，一个3.3V稳压器，以及一个USB2.0全速设备引擎来满足市场大数据传输的需求。不仅支持固件库、Windows驱动，还支持HID、Smart Card及Mass Storage三大类。

　　Smart card的接口是ST2211U芯片的另一个的特性。ST2211U支持ISO7816-3、EMV这些智能卡标准。这个接口可以使用USB与计算机使用CCID协议进行通信。

　　ST2211U芯片为电源管理配置

相关热词：VC HID 人机 接口 设备 设计 技术 发展 需求 分析