基于STM32的USB OTG数据通信.docx

基于STM32的USB OTG数据通信.docx: .
基于STM32的USB OTG数据通信
目前使用的USB移动设备都只能通过PC机进行相互的文件和数据交换。人们希望通过 移动设备直接与USB外设通信，使得USB能应用在没有PC的领域中。
USB OTG(On The Go) [1]可满足这些要求，即一个拥有OTG功能的设备既可以扮演主机 的角色操纵其他USB从设备，同时又可以担当从设备的角色接受主机的支配。该技术对于 便携式设备、野外作业设备间的数据传输将是一个重要突破。基于Cortex-M3内核的 STM32系列的ARM嵌入式处理器因其高的性价比而正被广泛应用。将USB与ARM相结合是 进行数据采集、处理与传输的理想解决方案。本交重点讨论基于STM32的USB OTG的数据 通信。
本文的创新点就在于充分结合和利用了 STM32处理器低成本、低功耗、高可靠性与USB OTG技术的优点，对于已经编程实现的主机、从机栈程序有很好的移植性，对于以后数据 传输的开发具有很好的参考性。将USB与STM32相结合实现USB嵌入式设备之间的数据传 输，将会在移动数据传输领域具有很好的应用前景。
1 USB OTG 规范
USB OTG规范是USB ，它完全遵守USB 。在USB OTG规范之下，任意两个符合规范的USB产品都可以互相连接进行通信，而不是必须通过 PC机才能通信，从而实现了各类USB产品完全脱离电脑进行数据传输的功能。
双重角色设备必须具备有限的主机能力，同时还需要一个OTG目标列表，即包括与之通 信的设备信息、设备类型、制造商等。它支持会话请求协议SRP和主机交换协议HNP。SRP 协议用于B设备向A设备请求开始USB会话，HNP协议用于USB会话过程中在A设备和B 设备之间传递主机地位[2]-
2 STM32的USB OTG全速控制器
ST公司在基于ARM公司的Cortex-M3架构上研发出32 bit STM32处理器后，凭借其丰 富的外围模块、高速指令执行速度、低功耗、低价格而备受市场青睐。2009年又推出了 STM32F107互联型系列微控制器，它集成了 USB OTG接口，配合了 USB HOST和SPI功能， 让微控制器可以读取USB大容量外存、MP3播放器、SD记忆卡等文件。STM32F107芯片内 集成了 USB OTG模块功能图如图1所示。
USB OTG全速控制器从复位和时钟控制模块(RCC)中获得时钟，微控制器内核(CPU)通过 AHB外设总线访问OTG全速控制器的寄存器，USB事件由单独的USB OTG中断控制线通知 微控制器内核［3］。
每个发送FIFO都配置了一个PUSH寄存器，微控制器以向PUSH寄存器写32 bit数据的 方式向USB控制器传输数据，每一个OUT端点或IN通道都有一个POP寄存器，微控制器 通过读POP寄存器获得来自USB总线的32 bit数据，这些数据自动从共享的接收FIFO中 载入，接收FIFO位于总共1. 25 KB的USB数据RAM区。
USB协议层由串行接口控制器(SIE)驱动，并连接到由内置物理层(PHY)支持的USB全速/ 低