基于8051,PDIUSBD12的USB接口电路图

### 基于8051单片机与PDIUSBD12的USB接口电路设计 #### 一、概述 本文将详细介绍一种基于8051单片机与PDIUSBD12芯片实现的USB接口电路设计方案。该电路主要用于实现8051系列微控制器与USB主机之间的数据通信功能。PDIUSBD12是一款高性能的USB 1.1全速（12Mbps）协议转换芯片，能够将微控制器的数据流转换为符合USB标准的信号，并实现USB设备的各种功能。 #### 二、电路构成及原理 ##### 1. 主要组件 - **8051单片机**: 作为控制核心，负责处理USB通信过程中的数据。 - **PDIUSBD12**: USB协议转换芯片，用于处理USB通信协议。 - **晶振与时钟电路**: 提供系统时钟信号。 - **电源电路**: 包括3.3V稳压电源和其他必要的滤波电容等。 - **LED指示灯与按键**: 用于状态指示和用户交互。 - **SL811**: 另一款可选的USB接口控制器，用于实现USB功能的另一种方案。 ##### 2. PDIUSBD12芯片介绍 PDIUSBD12芯片是Philips公司推出的一款集成USB 1.1全速协议的芯片。它集成了USB收发器、端点控制器以及硬件定时器等功能模块。PDIUSBD12支持多种操作模式，包括设备模式、主机模式和外设模式，可以根据具体的应用需求灵活配置。 - **管脚说明**: - `D+` 和 `D-`: USB差分信号输出端。 - `Vout3.3V`: 内置的3.3V电压调节器输出端。 - `CLKOUT`: 外部时钟输出端。 - `RESET_N`: 复位输入端。 - `EOT_N`: 端点操作完成中断请求端。 - `INT_N`: 中断请求端。 - `DMACK_N`: DMA请求应答端。 - `DMREQ`: DMA请求端。 - `SUSPEND`: 暂停状态指示端。 - `CS_N`: 片选信号输入端。 - `ALE`: 地址锁存允许信号输入端。 - `RD_N`: 读信号输入端。 - `WR_N`: 写信号输入端。 - `DATA0` 至 `DATA7`: 数据输入/输出端。 ##### 3. 电路设计要点 - **晶振与时钟电路**: - 使用了12MHz的晶振(Y91)为8051单片机提供稳定的时钟源。 - C96(22pF)和C95(22pF)为晶振两端的负载电容，用于稳定频率。 - **电源电路**: - E91(1uF/16V)作为电源滤波电容，确保电源的稳定性。 - Vout3.3V为PDIUSBD12内置的3.3V稳压输出，通过C93(470pF)进行滤波处理。 - **LED与按键电路**: - L90、L91为LED指示灯，用于显示电路的工作状态。 - K90、K91为按键，用于用户交互或调试过程中进行功能测试。 - **USB连接器**: - COM90与COM91分别为USB_SLAVE与USB_HOST连接器，实现与USB主机或其他USB设备的物理连接。 - **SL811 USB接口控制器**: - RST_811与INT_811为复位和中断信号端，用于控制SL811的工作状态。 - D0至D7为数据线，实现与8051单片机的数据交换。 #### 三、应用与扩展 在实际应用中，根据具体的项目需求，可以对该电路进行适当的调整与优化： - **功能扩展**: - 通过增加外部存储器或传感器，实现更复杂的功能。 - **性能优化**: - 对时钟频率、电源管理等进行调整，提高系统的稳定性和效率。 - **定制化需求**: - 根据不同的应用场景，对电路板的布局进行重新设计，以适应特定的空间限制。 基于8051单片机与PDIUSBD12的USB接口电路是一种实用且灵活的设计方案，适用于多种USB设备的开发与应用。通过合理选择元器件并进行适当的电路调整，可以满足不同场合的需求。