USB

之前由于工作需要，基于 RT-Thread 在 STM32 上实现了 USB 虚拟串口。为了方便大家，我在这里把在正点原子 F429 阿波罗开发板上实现 USB 虚拟串口的详细过程分享给大家，希望可以帮助到更多想要学习 USB 的人。

本应用笔记介绍了 SAMA5x 系列微处理器中的 USB 暂停工作模式。

本文档演示了 USB 暂停功能及其在SAMA5D2/D3/D4 Xplained Ultra 板上的 Linux®中的实现和测试。

针对新型系统保护配置而优化了 USB3.2 SuperSpeed 的全新解决方案

Nexperia 是分立元件、逻辑元件与 MOSFET 元件方面的全球领先供应商。Nexperia 今日宣布：已优化其用于 C 型 USB 接口的 TrEOS ESD 保护二极管系列。新的 USB3.2 标准在 Rx 输入端引用了一个可选电容器，因此 Nexperia 现在推出了两组元件：一组元件在连接器和电容器之间提供极高的浪涌抗扰度，另一组元件则具有极低的触发电压，用于放置在电容器和系统芯片之间。

该可编程控制器集五个芯片的功能于一体，可用于移动PC扩展坞

全球领先的嵌入式解决方案提供商赛普拉斯半导体公司（纳斯达克代码：CY）日前宣布，推出业界首款支持USB 协商供电（PD）协议的七端口 USB-C Hub控制器。可编程的 EZ-USB® HX3PD Hub 控制器集五个芯片的功能于一体，简化了USB-C扩展坞的设计，降低了物料成本（BOM），并可将电路板尺寸缩小 50％。这款高度集成的控制器适用于笔记本电脑和平板电脑扩展坞、显示器扩展坞以及多功能 USB-C 外设产品。

MAX22505可避免任何故障对端口的损害，包括高达±40V的地电位差；并将方案尺寸减小50%以上

Maxim 宣布推出MAX22505 ±40V高速USB故障保护器，帮助设计者排除任何故障对USB口的损害，包括高达±40V的地电位差，避免了竞争方案参数折中。器件可用于保护24V交流或40V直流供电的工业设备数据线及电源线，方案尺寸缩小50%以上，以支持工业应用。

自2017年以来，以存储芯片、被动元件、功率器件为主的缺货涨价潮给电子产业带来了超乎以往的影响。目前市场上有的低压MOSFET的交期超过40周，而IGBT的最长交期达50周。而第二季度又是半导体生产链的旺季，各产品需求旺盛，缺货也更加恶化。

但是，在世强元件电商，合理的备货机制、与原厂的良好关系，也让这样的缺货涨价被完美消化。比如Silicon Labs的CP2102 USB转串口芯片是高集成度、低成本的即连即用USB接口方案，使用广泛。在世强元件电商Silicon Labs CP2102全系列USB MCU，常年维持十几万的库存现货，以保障稳定供货。

基本功能

在本设计中，数据的处理可以使用PC机的MATLAB等功能强大的软件，但是这类现有的数据处理软件并不能对特有的数据采集系统的下位机采集模块进行直接控制，因此需要针对特定的数据采集系统编写对应的上位机软件，上位机软件是针对上述目的而设计与编写的，是整个采集系统的控制前端和数据存储及处理中心。控制功能主要包括控制下位机采集的开始与终止，采集的频率等，数据处理功能主要包括绘制波形图，将数据显示于列表，将数据存储于文件，其中将数据存储于文件将便于使用现有的数据处理软件对数据进行一些数值算法处理，以达到科学研究，结论验证等目的。

开发环境

C++程序设计语言可以很好地实现面向对象的编程思想，采用C++编写上位机程序，可以将每一个功能模块封装成一个类，修改某个类的实现，增加类的功能不会影响整个程序的框架，这样就很容易维护和扩展功能；加之我们要实现的软件功能中需要调用大量的windows API函数库，所以采用VC++6.0作为上位机的开发环境。

我们把所设计的数据采集系统功能分解为三大部分：数据采集部分、数据通信部分、数据处理部分。

数据采集部分应包含：A/D转换器，时序、模式控制，数据缓冲功能。它应能接受来自主机的命令，按不同模式控制A/D转换器采集数据，暂存于数据缓冲区，再根据主机命令发给主机。这部分功能由一个单片机及接口来实现是最优方式。

数据通信部分应包含：简单、高效、通用的数据通信模式和软硬件支持。它应能在数据采集和数据处理两部分之间实现目前最好的连接和沟通。因为USB作为一种外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯,并具有传输速度快，使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，所以这部分功能采用USB接口连接最好。

数据处理部分应包含：强大、高效、通用、适应性好的软硬件支持平台。它应能完成主控和数据处理两大功能。主控就是根据用户需要，给数据采集部分下达命令，采集数据，同时管理数据通信部分，实现信息的上传下达，读取数据。数据处理就是要提供方便实用的数据的分析、处理、存储、显示、输出等各种应用功能，满足用户的尽可能多的需求。这部分功能自然非PC机莫属。

系统功能安排是：PC机作为主机（也称上位机），单片机（也称下位机）负责数据采集与缓冲保存，USB接口负责两者之间的数据通信。

1、引言

USB接口以其数据传输快、连接简单、易于扩展、支持热插拔等特点已成为外设与PC通信的主要方式之一。随着嵌入式系统的发展，嵌入式微处理器需增加通用的USB接口，以便实现与PC等USB主机系统的通信。针对这样的需求，这里采用PHILIPS公司的USB接口器件PDIUSBD12和Atmel公司的AVR系列单片机ATmega8设计一种通用的USB接口模块。该模块可方便为各种嵌入式微处理器增加USB接口，从而实现与USB主机系统的高速通信。

2、系统硬件设计

该系统模块的控制核心是AVR高速单片机ATmega8。AVR单片机是新一代基于哈佛结构的高速RISC微控制器，具有速度快、价格低、可靠性高，I/O口线驱动能力强和片内集成外设资源丰富等特点，其内部集成有可进行ISP下载编程的Flash，EEPROM、熔丝位和锁定位。AVR单片机的ISP下载电缆制作简单、成本低廉，还有免费的下载软件(例如PONyProg)支持。PDIUSBD12是一款高性价比USB接口器件，完全符合USB1.l规范，易于与各种微处理器接口。

USB Type-C™和Power Delivery Nucleo pack（P-NUCLEO-USB001）是一种开发套件，由NUCLEO-F072RB板、MB1257扩展板和全功能Type-C线缆组成。这些组成部分与经认证的STM32F0 USB Type-C™ PD中间件堆栈X-CUBE-USB-PD一起，满足了演示USB Type-C™和USB Power Delivery技术功能的需要，方便用户开发其解决方案。