本文介绍了一种基于TTL串口的USB主机系统，通过TTL串口(或并口)转接出USB接口，系统原理图如图1所示。嵌入式设备需要通过TTL串口，按照USB主机系统的串口通信协议与USB主机系统进行数据传输和通信，主机系统负责优盘的检测和数据的存储。本文详细介绍了该系统的设计思路，并给出了硬件设计和USB 主机的底层驱动软件的设计方法。
【嵌入式USB主机系统设计】
随着USB设备在各个领域的广泛应用，对于不具备USB接口的嵌入式系统来说，建立一个能够与USB设备交互的主机系统变得至关重要。本文提出了一种基于TTL串口的嵌入式USB主机系统，通过TTL串口或并口转换为USB接口，实现了嵌入式设备与USB设备的数据传输和通信。
**USB主机系统工作原理**
USB主机系统的工作原理类似PC上的USB主机，主要由硬件和软件两大部分构成。硬件方面，包含一个USB主机接口芯片，通常通过总线（如PCI）与处理器通信，同时有电源管理模块。软件方面，主要包括USB接口驱动程序、USB协议栈驱动程序和设备驱动程序。USB接口驱动程序处理CPU与接口芯片间的通信，协议栈驱动程序解析和执行设备驱动的命令，设备驱动程序则是用户直接交互的部分，负责具体USB设备的操作。
**系统结构**
本设计选用Motorola的DSP56f803作为核心控制器，配合TDI公司的USB HOST控制器UHC124。系统结构分为三个模块：DSP56f803模块、UHC124模块和UART串口模块。
1. **DSP56f803模块**：作为系统的核心，它不仅负责与UHC124的物理连接和通讯，还配置UHC124的控制寄存器，管理USB通信，实现Host的各项配置和数据传输，并实现FAT16文件系统。
2. **UHC124模块**：作为USB HOST控制器，它提供USB Host接口，配置和管理USB总线电源。它能执行各种USB Host动作，与DSP56f803通信，存储传输数据，设置传输特性，并具有4个下行USB设备端口。
3. **UART串口模块**：实现自定义串口通讯协议，解析串口数据包，调用文件操作接口函数，以满足用户对文件的操作命令。
**硬件设计**
硬件部分主要包括USB HOST、主控芯片、外部SRAM、译码指示和电源。主控芯片与USB HOST芯片相连，控制USB通信。SRAM用于数据缓冲，电源部分提供不同电压等级，译码指示电路通过LED灯显示系统状态。
**USB主控芯片选型**
在选择USB主控芯片时，需要考虑UART接口、存储空间和执行效率。文章中提到了SL811、ISP1161和UHC124这三种选项。UHC124的优势在于支持包传送，一次性可传输16个USB协议数据，减少了对CPU的中断请求；同时，它支持所有USB传输类型，如控制、块、中断和同步传输，数据包大小可达1MB。
这样的设计解决了嵌入式系统与USB设备的兼容问题，为数据采集、工业控制和移动存储提供了便利，适应了各行业对USB存储设备的广泛需求。通过硬件设计和定制的驱动软件，实现了高效稳定的USB通信，提高了嵌入式系统的扩展性和实用性。
