介绍一种基于单片机和USB服务芯片PDIUSBD12的USB接口设计。该接口应用在嵌入式指纹识别系统中，用于嵌入式系统与计算机之间进行用户指纹数据库的上传和下载。详细介绍了USB接口的硬件设计和固件程序的实现。 在指纹自动识别系统中，嵌入式系统由于功耗低、设备体积小、安全性高等优点，已经得到越来越广泛的应用。通用串行总线(USB)是由Inter、Microsoft、IBM和NEC等共同制定的微机总线接口规范，具有较高的传输速率(USB 1.1支持最高传输速度为12Mb/s，而USB 2.0的传输速度最高可达到480Mb/s)，支持即插即用，占用系统资源少，扩展能力强。在嵌入式系统的应用中
在现代的嵌入式系统中，指纹识别技术已经成为安全认证的重要手段，特别是在单片机（MCU）和数字信号处理器（DSP）的结合下，构建的嵌入式指纹自动识别系统更加高效和可靠。本文主要探讨了如何在这样的系统中设计和实现一个USB接口，以实现与计算机之间的数据交换，例如上传和下载用户的指纹数据库。
USB（Universal Serial Bus）接口作为一种通用的串行总线标准，由Intel、Microsoft、IBM和NEC等公司联合制定，具有高速传输、即插即用、低功耗和扩展性强等优点。USB 1.1支持的最大传输速率为12Mbps，而USB 2.0则提升到了480Mbps，这远超传统RS232接口的传输速度，因此在嵌入式系统中成为首选的通信方式。
在嵌入式指纹识别系统中，设计了一个基于PDIUSBD12 USB服务芯片的接口。PDIUSBD12是一款专为微控制器设计的USB接口控制器，它允许嵌入式系统轻松接入USB网络，提供必要的物理层和协议层功能。该接口设计涵盖了硬件电路和固件程序两个方面。硬件部分涉及USB连接器、电平转换器等组件，确保单片机和外部设备之间的兼容性和数据传输的稳定性。
硬件设计中，使用了SN74ALVC164245电平转换芯片来解决不同电压等级设备间的通信问题，例如将5V的单片机接口转换为3.3V，以适应DSP的电压需求。此外，74HC245总线收发器则用于管理数据总线，确保单片机与LCD控制芯片KS0108之间的数据通信。通过控制这些芯片的特定引脚状态，实现数据总线的时分复用，使得单片机在同一时间内既可以控制系统运行，又可以进行USB通信。
固件程序的实现主要包括USB协议栈的编写，包括枚举过程、设备配置、数据传输等步骤，以及对PDIUSBD12芯片的驱动编程，确保单片机能够正确地响应USB主机的命令并执行相应的操作。当系统需要上传或下载指纹数据库时，通过USB接口与计算机进行数据交换，从而实现指纹信息的安全存储和备份。
在实际应用中，嵌入式指纹识别系统通常由一个控制模块和一个算法模块组成。控制模块由P89C52单片机主导，负责整体流程控制、用户交互以及与外部设备的通信，而算法模块则由DSP（如TMS320C5416）承担，专注于指纹图像的采集和处理，生成指纹模板。通过DSP的主机接口（HPI）与单片机中断通信，确保两者协同工作。
总结来说，本文详细介绍了如何在单片机和DSP的嵌入式指纹识别系统中设计并实现USB接口，利用PDIUSBD12芯片构建硬件电路，并编写固件程序，确保系统能够与外部计算机高效、安全地交换指纹数据。这一设计不仅满足了高数据传输速率的需求，还充分利用了嵌入式系统的低功耗和小巧便携的特性，为指纹识别技术在各种应用场景中的广泛应用提供了可能。
