基于STM32的MIT-BIH心電數據的D／A回放
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1．3 USB全速設備接口
USB外設接口實現了USB 2．0全速總線和APB1總線間的接口，為PC主機和微控制器所實現的功能之間提供了符合USB規范的通信連接。PC主機和微控制器之間通過共享USB端點緩沖區來實現數據的傳輸。
STM32芯片內部集成了USB外設，大大減輕了USB電路的設計負擔，只需設計USB接口電路，就可以實現STM32芯片的電路板的USB通信設計。D／A回放系統選用的USB硬件接口電路如圖3所示：USB上拉電壓接在D+線上，所以本設計USB實現全速通信，PC機為USB接口供電。USB+連接在GPIO管腳PA11，USB-連接在GPIO管腳PA12，如圖2所示：
2 固件程序設計
固件程序是運行于USB設備中的程序代碼，用于輔助硬件完成USB的功能。該系統固件程序選用的是STM提供的The USB-FS-Device Libra ry固件程序庫。主要完成如下功能：一是處理USB標準請求和用戶自定義請求；二是根據USB規范設置設備的各種描述符；三是初始化系統得各級中斷和內部端點的配置。在Keil編譯環境下，利用現成固件程序框架函數，根據設備需求在STM提供的固件程序的框架中添加相應的程序代碼，完成本回放系統的功能目的。
2．1 STM32F103xxUSB固件程序庫簡介
STM32F103xxUSB固件程序庫是意法半導體公司專為STM32F103XX系列ARM微處理器提供的固件程序庫，主要分為內核層和應用接口層，結構框圖如圖4所示。本文引用地址：http://www.j9360.com/article/161152.htm
內核層：該層管理使用USB IP硬件與USB標準協議兩者間的直接通信。USB庫內核遵從USB 2．0標準并和標準的STM32F103XX固件庫分離。
應用程序接口層：該層為用戶提供了內核和最終應用程序之間的完整接口。應用接口層和最終應用與固件庫通信來管理應用的硬件需求。
2．2 固件程序的設計
在本系統的開發中，沒有對內核層進行深入研究和修改，僅對應用接口層進行完成設備功能需要的設計。應用層的開發主要包括：系統初始化，主要開啟系統和所用外設的時鐘；USB時鐘配置，設置并使能USB時鐘，為48 MHz；USB初始化主要是完成USB設備的枚舉；定時器模塊配置、DAC和DMA模塊配置主要是完成所用外設的初始化；最后配置好標志位后等待上位機發送數據。所有代碼都是用庫函數來完成的，主程序流程圖如圖5所示。
插入USB設備時，主機輪回查詢各個USB端口，檢測到D+和D-之間有電壓差，會識別出有USB設備的插入，然后對設備進行枚舉。在設計的D／A回放系統中，枚舉過程的實現主要是對USB設備的設備描述符、配置描述符、端口描述符和端點描述符的配置來實現的。USB設備枚舉的過程就是通過讀取各個描述符來獲取USB設備的信息，然后將它配置為其中的一種功能。
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