1 CDC类简介

在USB的文件中，定义了将某种相同属性的设备整合在一同的群体，称之为类。这样做能够同时开发该类的驱动程序，进步了驱动程序的复用性。CDC类是通讯设备类的简称，是专为各种通讯设备定义的子类。依据应用场所的不同，CDC类能够分红以下不同的模型：POST（传统纯电话业务）模型、ISDN模型和Networking（网络）模型。其中，POST模型又能够分为DL（直接线控制）模型、AC（笼统控制）模型、Datapump（数据泵）模型、T（电话）模型。CDC类的构造如图1所示。本文的USB接口开发就属于POST模型下的AC模型。

图1 CDC类构造图

此外，CDC又由CommunicatiON Interface Class（通讯接口类）和Data Interface Class（数据接口类）组成。通讯接口类主要担任设备的管理和控制，数据接口类则担任数据的传输。不同的模型端点需求不同，对系统所用的笼统控制模型来说，通讯接口类需求一个控制端点（Control Endpoint）来管理设备的枚举、虚拟串口的波特率和数据类型的设置。数据接口类的需求相比照较灵敏，本例中采用一个块传输 IN端点和一个等时传输OUT端点。

2 CC2531芯片简介

CC2531是TI公司针对2.4 GHz ISM频带推出的第二代支持ZigBee/IEEE 802.15.4协议的片上集成芯片。其内部集成了高性能射频收发器、工业规范加强型8051 MCU内核、256 KB Flash和8 KB RAM;具有1个USB全速接口、2个USART、8位和16位定时器、看门狗定时器、8路输入可配置的12位ADC、21个GPIO、AES128协同处置器；硬件支持CSMACA、数字化的RSSI/LQI和强大的DMA功用，具有电池监测和温度感测功用。

CC2531全速USB接口的构造如图2所示。其特性如下：

◆ 全速操作（12 Mbps）；

◆ 6个端口，端口0为控制端点，其他5个为数据传输端点；

◆ 具有1 KB SRAM（FIFO）存储USB数据包；

◆ 端口支持的数据包大小为8~512字节；

◆ 支持双缓冲传输形式。

图2 USB接口构造图

端点0（EP0）为控制端点，枚举阶段的通讯都是经过该端口完成的。端点1~5（EP1~5）能够经过SFR配置为等时、块、中缀3种传输方式。其中块传输端点和中缀传输端点对应的USB存放器设置是一样的，但在固件方面具有不同的属性。同时为了加快数据传输，还能够运用双缓冲形式。在配置各个端点的属性之前，必需经过特殊存放器USBINDEX来选择不同的端点，以此来选择当行进行配置的端点存放器组。

3 USB通讯的完成

CC2531的USB硬件衔接很简单，如图3所示。采用USB总线供电方式，经过电压转换芯片AM11173.3为硬件电路提供3.3 V电压（图中未画出）。由于该设备为全速设备，因而D+信号线经过电阻上拉。

图3 CC2531的USB硬件衔接

依照CDC类笼统控制模型对端点的需求，采用端点0作为控制端点，完成设备的枚举和串口参数的设置。将端点2和端点4分配给数据接口子类，作为IN和OUT端点，虚拟串口的数据传输主要在这两个端点停止。详细的配置如下：

currentLineCoding.dteRate=HAL_UART_BAUDRATE_115200;//波特率设置

currentLineCoding.charFormat=CDC_CHAR_FORMAT_1_STOP_BIT;//1个中止位

currentLineCoding.parityType=CDC_PARITY_TYPE_NONE;//无奇偶校验

currentLineCoding.dataBits=8;//8位数据

USBINDEX=0x02;//选择端点2

USBCSIH=0x01; //方向：IN块传输，双缓冲形式

USBMAXI=0x20;//最大包数目 256字节（8字节为单位）

USBINDEX=0x04;//选择端点4

USBCSOH=0x40;//方向：OUT等时传输， 芯片采购平台单缓冲形式

USBMAXO=0x20;//最大包数目 256字节（8字节为单位）

下面以IN端点2为例，阐明数据如何经过USB接口传送到电脑上。当电脑发出IN恳求时，假如USB端点2的FIFO非空，就向电脑发送FIFO里的内容；假如FIFO为空，则向电脑发送一个空包作为回应。CC2531经过存放器位USBCSIL.INPKT_RDY来控制电脑和8051 MCU内核对USB的FIFO的运用权。当INPKT_RDY=1时，电脑正在对USB端口停止访问，8051 MCU内核无法向FIFO内写入数据；当INPKT_RDY=0时，8051 MCU内核能够将发送数据写入FIFO内，置位INPKT_RDY=1，完成数据的上传。其流程如图4所示。

图4 端点2数据流程

4 温度采集的完成

采用CC2531作为温度数据的会聚节点，采用IEEE 802.15.4协议组成一个由10个采集终端组成的星状网络，对终端节点的温度停止采集。终端节点硬件由CC2530完成，温度传感器采用DS18B20.上位机由Visual C++编写，完成数据的实时显现，并完成数据的存储和历史温度查询。CC2531的USB设备描绘符里声明PID=0x1000，VID=0x0451，UBS驱动采用Windows XP系统提供的usbser.sys.温度采集结果如图5所示。

图5 温度采集结果

结语

采用CC2531无线单片机，完成了基于USB接口的虚拟串口通讯，并细致引见了基于CDC类的USB虚拟串口通讯的完成。实验结果标明，数据传输率满足采用IEEE 802.15.4协议的低速无线传感器网络的请求，同时又防止了PC端驱动程序的开发，具有一定的实践意义。亿配芯城（WWW.YiBEiiC.COM)隶属于深圳市新嘉盛工贸有限公司，成立于2013年并上线服务，商城平台主要特点“线上快捷交易配单+线下实体供应交货”两全其美的垂直发展理念，是国内电子元器件专业的电子商务平台+实体店企业。未来发展及模式主要以（一站式配单，平台寄售/处理闲置库存达到资源共享双赢，电子工程师交流社区，硬件开发与支持等互动服务平台）在这个高效而发展迅猛的科技互联网时代为大家提供精准的大数据资源平台。

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