英國IC設計公司飛特帝亞(FTDI)最近針對嵌入式應用發佈了全新智慧型USB主控端橋接器芯片Vinculum系列，據稱能讓各種嵌入式產品快速導入USB功能，所需開發時間甚至可從數天縮短至半天，大幅節省了所需工程資源與人力。  

在USB幾乎已成為PC、筆記型電腦等圍繞個人應用領域之標準連接配備的今天，FTDI選擇了過去USB較少涉及，但卻對USB連接功能具有極大需求潛力的嵌入式市場做為切入點。  

FTDI亞太區經理黃帝文指出，盡管USB已經是許多系統單芯片(SoC)所內含的功能，而且已在IT或一些消費市場成為主流應用，但從嵌入式系統的角度來看，仍然有許多產品并未使用這類SoC芯片，如當紅的Wii或PS2，就不是基于這類SoC的產品。  

這意味著有更多嵌入式應用事實上并未整合USB功能，如RFID讀取器、印表機或多功能復合機等輸出裝置、智慧型玩具、ZigBee接取點、智慧型輸入設備、POS週邊、醫療設備、資料記錄器等。要具備USB功能，就必須在這些產品中加入USB晶片，然而，“盡管USB已經成為一種極通用的介面，但其協議的複雜度卻經常讓許多工程師望而卻步，”黃帝文表示。  

舉例來說，針對大量儲存(如快閃碟)、人機介面(如滑鼠)、外部輸出(如印表機)等裝置，都有不同的USB協議類別，“要完全弄懂這些協議，是一件曠日費時的工作，”黃帝文表示。不過，目前Vinculum所支援的USB設備類別已擴充到了HID、Hub、以及CDC等。他指出，Vinculum晶片提供了一種創新的單晶片解決方桉，能讓現有或是計劃中的新數位產品，輕松導入USB Host功能，時間甚至可從數天縮短至半天左右。  


                                 圖：FTDI第一代USB主控端橋接芯片VNC1L的硬體結構圖。  

嵌入式市場對USB的需求正日益成長，這一點從專門提供USB橋接方桉的FTDI近年來成長率中可看出端倪。該公司表示，過去幾年來，其年平均年複合成長率均達30%，顯示嵌入式市場對USB的接受度正日益升高。  

FTDI目前已推出了Vinculum系列的第一代產品VNC1L系列。這一系列元件不僅提供USB主控端介面及資料傳輸功能，而且可透過內建的處理核心和嵌入式快閃記憶體，直接支援至USB設備類別的層次。例如，當連接至資料儲存裝置，如USB隨身碟以及數位相機時，Vinculum即能自動辨識并支援FAT檔桉格式。  

黃帝文表示，“VNC1L運用智慧且透明的方式，在晶片級將所有USB協議問題都解決掉了?！痹摴驹谛酒瑑炔空狭舜罅績Υ?、人機介面(HID)、Hub等幾乎所有通用的類別，并為用戶提供了類似DOS環境的直覺式介面，只要輸入類似DOS的指令，如’DIR’、’RD’或是’SUD’等指令，就可進行目錄作業、檔案或電源管理等作業。  

在介面支援部份，VNC1L提供了4線串列UART介面、12線平行FIFO介面，以及4線的串列SPI介面，讓使用者能以類似DOS的高階指令集，經由這些介面直接與USB芯片溝通，克服USB協議的設計障礙。  

“這代表工程師無需再跟著作業系統的改朝換代而頻頻撰寫新版驅動程式，事實上，目前通行的作業系統經常更新版本，已經成為必須撰寫驅動程式的設計師最頭疼的困擾了，”黃帝文指出。  

FTDI目前提供的USB連接解決方桉包含芯片、韌體、軟體、電路板設計及評估模組等，可讓客戶在極短時間內將在嵌入式系統產品中導入USB功能。  

作者：鄧榮惠   

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* 什么是USB？ 
USB(Universal Serial Bus，通用串列匯流排) 是連接外部設備的一個串列匯流排標準，在電腦上使用廣泛，但也可以用在機頂盒和游戲機上，補充標準(On-The-Go)使其能夠用于在可攜設備之間直接交換數據。USB最初是由英特爾與微軟公司倡導發起，其最大的特點是支持熱插拔(Hot plug)和即插即用 (Plug&Play)。當設備插入時，主機枚舉(enumerate)此設備并載入所需的驅動程序，因此使用遠比PCI和ISA匯流排方便。原標準中USB 1.1的最大傳輸頻寬為12Mbps，USB 2.0的最大傳輸頻寬為480Mbps。