專利名稱：一種基于通用輸入輸出口實現(xiàn)手機usb功能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)手機USB功能的新方法，尤其涉及手機利用兩個GPIO口 (General Purpose Input/Output即通用輸入輸出，簡稱10 口 )， 一個中斷來實現(xiàn)USB (Universal Serial Bus通用串行總線)功能的方法。
背景技術(shù)：
以往的手機U盤功能是通過增加一塊USB控制芯片或基帶芯片內(nèi)部集成USB控制器來實現(xiàn)USB采樣和一些底層的協(xié)議分析，上層的協(xié)議才由軟件負責。對于一些低端的手機基帶芯片本身并不帶USB功能，增加USB控制器會帶來成本的提高，如果能用軟件的方法來實現(xiàn)采樣和底層協(xié)議的分析，那么將會有效降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對已有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于輸入輸出口，一個中斷來
實現(xiàn)手機USB功能的方法，該方法簡單，成本低。 本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的 —種基于輸入輸出口實現(xiàn)手機USB功能的方法，該方法包括手機的通用輸入輸出口分別連接USB差分數(shù)據(jù)正信號和USB差分數(shù)據(jù)負信號，USB差分數(shù)據(jù)正信號還連著一個外部中斷口； 當接收數(shù)據(jù)的時候，USB的同步前導(dǎo)碼發(fā)送過來時觸發(fā)了采樣中斷，開始進行采樣，通過兩個通用輸入輸出口采集電平的變換，等待同步前導(dǎo)碼結(jié)束；采樣后進行協(xié)議處理； 當發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，先發(fā)送同步前導(dǎo)碼，根據(jù)USB協(xié)議，對電平進行改變，直到發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束。 在采樣時，通過精確計算采樣代碼的耗時，來使得所有的采樣點都能落在USB數(shù)據(jù)有效范圍內(nèi)。 在處理協(xié)議時，行寫操作時，通過中斷觸發(fā)來回復(fù)PC端NAK信號，進行讀操作時在代碼的固定位置(即時序上固定位置)插入等待USB信號并返回NAK的代碼。
USB的數(shù)據(jù)傳輸速率是根據(jù)總線帶寬動態(tài)調(diào)整的，對于在進行大范圍數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候，采樣時間點的安排，需要進行精確測試和計算。 本發(fā)明利用兩個GPIO口和一個中斷來進行USB數(shù)據(jù)的采樣，采用匯編語言來實現(xiàn)USB底層的數(shù)據(jù)采樣，用C語言實現(xiàn)USB上層協(xié)議的實現(xiàn)，整個采用軟件實現(xiàn)，無需增加硬件。利用USB的大容量存儲協(xié)議來完成U盤的所有功能。 本發(fā)明可以在實際使用中省去專用的USB芯片，可以使手機的成本得到有效下降


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意3
圖2為本發(fā)明的采樣周期 圖3為本發(fā)明的數(shù)據(jù)接收流程 圖4為本發(fā)明的數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖1-圖4進一步說明本發(fā)明是如何實現(xiàn)的 實施例 USB的理論速率 USB1. 1低速1. 5Mbits，除去開銷約0. 8Mbits，理論速率在100Kbytes左右。
如果按照1. 5MBits的速率，按照手機基帶ARM7 52MHz主頻(Advanced RISCMachine高級精簡指令集機器)的CPU,每個Bit有34. 6個CPU時鐘周期，那么如果CPU的處理速度足夠快，是完全可以采用GPIO采樣實現(xiàn)慢速USB。當然這個時候?qū)PU的消耗很大，可能不能進行其他的操作?？梢詫崿F(xiàn)關(guān)機U盤的功能。我們運用精確的指令加延時來完成對USB的采樣。 可以使用沿觸發(fā)中斷來開始進行采樣，通過同步前導(dǎo)碼來進行時鐘同步，這樣的話實現(xiàn)較為簡單。 如圖1所示，GPIO 口分別連接USB的DP (Differential-Plus, D+， USB差分數(shù)據(jù)正信號)，DM(Differential-mi皿s， D_， USB差分數(shù)據(jù)負信號)。DP還連著一個外部中斷口 。當USB的同步前導(dǎo)碼發(fā)送的時候，會觸發(fā)中斷，然后就通過兩個GPIO采集電平的變換。
如圖2所示，在采樣周期內(nèi)取一點對DP，匿進行采樣。通過對在涉及采樣的程序部分，根據(jù)ARM (Advanced RISC Machines)匯編指令進行精確計算，使得所有的采樣點都能落在USB數(shù)據(jù)有效范圍內(nèi)。 在處理協(xié)議的時候，由于USB的時序要求很苛刻，在進行文件寫操作的時候，通過中斷觸發(fā)來回復(fù)PC端NAK信號，來增加延遲。并且在文件寫操作失敗的時候，根據(jù)協(xié)議進行相應(yīng)的操作。而當在進行文件讀操作的時候，我們僅在代碼的固定地方(在時間軸上來看，就是固定的時間點)等待PC的要求讀取數(shù)據(jù)的請求，并恢復(fù)NAK信號。
由于USB的數(shù)據(jù)傳輸是根據(jù)總線帶寬動態(tài)調(diào)整的，對于在進行大范圍數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候，采樣時間點的安排，需要進行精確測試和計算。 如圖3流程所示，接收數(shù)據(jù)的時候，同步前導(dǎo)碼發(fā)送過來時觸發(fā)了采樣中斷，開始進行采樣，等待同步前導(dǎo)碼結(jié)束。如流程所示，根據(jù)USB協(xié)議，如果電平有變化，確定該bit位為O，無變化則為l，依次接受該包所有字節(jié)內(nèi)容，直到收到結(jié)束標志SEO (Single EndedZero)或者收到的字節(jié)數(shù)超出包的最大長度限制，其間需要注意USB協(xié)議的填充規(guī)則，和采樣周期的精確調(diào)整。 如圖4流程所示，發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，由于發(fā)送數(shù)據(jù)包之前必須要先同步，所以先發(fā)送同步前導(dǎo)碼，其發(fā)送規(guī)則和后面的數(shù)據(jù)是一樣的，根據(jù)USB協(xié)議，該bit位為l，則維持和前一位bit電平一致，該bit位為0，則改變電平，其間需要注意USB協(xié)議的填充規(guī)則和采樣周期的精確調(diào)整，直到發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束，發(fā)送結(jié)束標志SEO。
權(quán)利要求
一種基于通用輸入輸出口實現(xiàn)手機USB功能的方法，該方法包括手機的通用輸入輸出口分別連接USB差分數(shù)據(jù)正信號和USB差分數(shù)據(jù)負信號，USB差分數(shù)據(jù)正信號還連著一個外部中斷口；當接收數(shù)據(jù)的時候，USB的同步前導(dǎo)碼發(fā)送過來時觸發(fā)了采樣中斷，開始進行采樣，通過兩個通用輸入輸出口采集電平的變換，等待同步前導(dǎo)碼結(jié)束；采樣后進行協(xié)議處理；當發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，先發(fā)送同步前導(dǎo)碼，根據(jù)USB協(xié)議，對電平進行改變，直到發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于通用輸入輸出口實現(xiàn)手機USB功能的方法，其特征 是在采樣時，通過精確計算采樣代碼的耗時，來使得所有的采樣點都能落在USB數(shù)據(jù)有效 范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于通用輸入輸出口實現(xiàn)手機USB功能的方法，其特征 在于在處理協(xié)議時，行寫操作時，通過中斷觸發(fā)來回復(fù)PC端NAK信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于通用輸入輸出口實現(xiàn)手機USB功能的方法，其特征 在于在處理協(xié)議時，進行讀操作時在代碼的固定位置入等待USB信號并返回NAK的代碼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于通用輸入輸出口實現(xiàn)手機USB功能的方法，其特征 在于USB的數(shù)據(jù)傳輸速率是根據(jù)總線帶寬動態(tài)調(diào)整的，對于在進行大范圍數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r 候，采樣時間點的安排，需要進行精確測試和計算。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于通用輸入輸出口口實現(xiàn)U盤的功能，通過兩個GPIO口和一個外部中斷來完成USB的采樣，協(xié)議處理，數(shù)據(jù)傳輸，來實現(xiàn)完整的U盤功能。本發(fā)明可以在實際使用中省去專用的USB芯片，可以使手機的成本得到有效下降。
文檔編號G06F13/40GK101739376SQ20081020295
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者張征磊, 楊恒 申請人:龍旗科技(上海)有限公司