三年前的文章之:PIC单片机和PDIUSBD12开发USB传输器备忘录

选用的原因
为什么要选用PIC?居做硬件的来说，我们要接Flash，51引脚不够，所以挑了PIC。
方案的缺点
用PIC和D12作为搭配来开发USB数据传输器并不是个好注意，因为PIC对外部操作是通过I/O口来进行的，这样就要用软件来模拟51和D12的通信时序。而软件的执行是顺序的，如果晶振接4M，那么主频就是1M ，每条单周期指令要花费1us，而对D12如果是采用复合总线通信的话，一个outportb就要8条指令，约8us，是C51的两倍。
其次，由于D12的INT脚在上电后就是低电平，这时候main函数还没有启动，而PIC是边沿触发中断，所以第一个中断就无法捕捉到，为了保证程序正确性，就采用了轮询的方式。这也是影响速度的愿意之一。
字节顺序
有个小小的注意点，PIC是little-endian,C51是big-endian,USB是little-endian所以如果用周立功的程序来改的话，SWAP就不需要了。
PIC和D12的接口方式
A0是用来区别总线上是数据还是命令的，但是如果是复合总线的话，是由ALE来判别数据和命令的，所以可以把A0接高电平，但是我做了跳线，接低电平也可以，看了周立功的原理图，发现他们是接地的，只要接固定电平就可以了。而ALE则要接在MCU的I/O out上。
在开发中，由于PCB人员的马虎以及PIC引脚不是按照顺序排列的，头板把PIC PORT的引脚顺序和D12数据线的顺序接乱了，事后我才知道，比较胸闷，这样每次通信前，我都要把bit移位，要浪费不少时间，后来重新制板才纠正了。大家千万不要犯这样的错误。
对总线复位中断和suspend的处理
我看周立功的代码里，这两个处理都是空的，所以我干脆就删除了，因为我做成轮询的，太多判别会影响速度，后来我把endpoint 1 in/out的判别也都扔掉了
上电后的第一次中断处理
我跟踪了下，发现D12在上电后，如果在main里已经正确发送了reconnect的命令的话，D12会产生3个中断
第一个：bur reset中断，只要读D12中断寄存器，就可以清这个中断
第二个：suspend中断，不必去理会它，同上处理
第三个：endpoint 0 IN中断，是上位机要求D12传送device descriptor数据结构的请求
因为上位机在得到端口电平变化的信息后，就会发送这个请求，如果有应答，上位
机才真正认为有设备插入。
上位机 USB总线枚举的一些问题
只要在应答getdescriptor这个请求后，传送了数据的话，上位机就会提示安装驱动的向导，也就是在bushound中如果能看到getdescriptor后面有DI数据的话16byte,那么就应该有安装提示。至于是否能正确安装，就要看你的固件的PID和UID是否与驱动的inf文件中匹配。
值得注意的是，我听到经常有人说在枚举时候，出了问题。其中一位老兄的症状是：在设备插入后，goodlink的led灯亮了3下就不亮了。我也遇到了这种错误，后来我好好想了下，结果发现是我把字节顺序给搞混了，我把PIC当作big-endian了，所以无法正确识别请求类型。而goodlink的灯闪3下，是上位机发了3次getdescriptor，没有应答，它就认为不是真正有设备插入。
其次，在安装驱动时候，也经常有人出问题。驱动安装不上！我看了一位老兄的代码，他是自己发现自己的问题，问题似乎是point如果不指向rom的话，好象向上位机传送的数据就有错误。那么PID,UID肯定就不匹配了。于是那位老兄在传送前都指定了rom point。居他自己说是改正了。我是没碰到他类似的问题，我就是按照普通C语言中的指针来用，就可以正确安装驱动的。我在这里提出来，是希望大家如果以后遇到类似问题，可以试试这中方法。
MCU对D12操作时序
这个，如果光看D12的Datasheet是不够的，我觉得那里面说的不全面。因为我是从一点不懂开始做起的，所以一开始被D12的时序问题搞了一把。
后来，我看了赵明兄使用的MCU(51)的datasheet中的时序图才搞明白，咳，费了点时间摸索的。程序如下：注意，CS选通可别忘记了，PORT C默认要接成output，WR,RD接成高电
void outportb(unsigned char port,unsigned char val)
{ 
ALE = 0;//ALE low
ALE = 1;//ALE up
PORTC = port;//出地址
ALE = 0;//锁存地址

PORTC = val;//写数据
ASSERT_WR = 0;
ASSERT_WR = 1;

ASSERT_RD = 1;//RD = 0 active
}

unsigned char inportb(unsigned char port)
{
unsigned char bData;
TRISC = 0x00;
ALE = 0;//ALE low
ALE = 1;//ALE up
PORTC = 0x02;
ALE = 0;//ALE low

TRISC = 0xFF;
ASSERT_RD = 0;//RD = 0 active
bData = PORTC;
ASSERT_RD = 1;

TRISC = 0x00;
ASSERT_WR = 1;
return(bData);
}
大家看到了吧，用I/O模拟时序，要那么多指令，编译成汇编还不知道要多少呢，而51的话，大概在2个指令周期就能完成。到这里，我才真正理解为什么说vhdl里很多是并发的而软件程序是顺序执行的。
上位机程序
读一个文件，每64个字节为一个数据包，扔给驱动。这样做不如把数据扔给驱动去分割来的快，不过我想X86那么快，也无所谓了吧。。。在驱动里，每次提交URB也都是按照endpoint2 out的最大缓冲来发送的。已经是尽全力了。不过，应用程序最好每次提交的数据等于64字节，小于这个的话，总的传输时间会加长，超过了的话，就会丢包，除非驱动设计成能分割大于64字节的功能。
还有，我的驱动是用driverstudio写的，不是直接用DDK，不知道速度有多少差异。。。

最终数据传输速度
在PIC上，接了4M晶振，这样测试了下，传输83k字节的文件，大概用了5秒不到的
时间，也就是17k/s左右--------大家别笑了，我自己都觉得不好意思了，人家写USB协议的人那么辛苦，我就做出这么个鸟东西。。。。
我请教了做过的人，也是PIC+D12的，凭他的经验，最快可以达到100k/s，不过他使用的是8M晶振，我写这篇文章的时候，还是使用的4M，我明天去试下，如果各位有什么好的建议，也请告诉我。不过我觉得要达到200K/s是无论如何也不可能的。
我已经试过10M的晶振了,速度可以达到40K/s,看来的确是I/O 速度的问题