USB讀數(shù)裝置及上位機(jī)的設(shè)計(jì)

1．3 FPGA模塊
本設(shè)計(jì)的FPGA采用XILINX公司的Spartan-2系列的XC2S50，包括FPCA配置電路和FPGA時(shí)鐘電路及接口配置。
FPGA的配置方式靈活多樣，本設(shè)計(jì)根據(jù)芯片是否能夠自己主動(dòng)加載配置數(shù)據(jù)以及比特流的位寬，利用主串模式進(jìn)行配置FPCA，如圖2所示。在FPGA的輸出端口上為每個(gè)端口連接了一個(gè)電阻，起到耦合限流的作用，使外部接口與FPGA進(jìn)行匹配，防止電流過大等不良影響而燒壞芯片。

1．4 USB接口模塊
一般USB的接口芯片種類大致可分為：主控制器、根集線器、接口芯片以及具有USB接口的微控制器。本設(shè)計(jì)利用的是EZ-USB FX2LP系列的CY7C68013A-128PIN芯片。
本設(shè)計(jì)采用0XC0的EEPROM啟動(dòng)方式。即在EEPROM中首字節(jié)寫入0XC0，并將VID、PID、DID和配置字節(jié)寫入EEPROM。芯片上電后，將這些數(shù)據(jù)復(fù)制到片內(nèi)存儲(chǔ)器，并將其發(fā)送給主機(jī)，由主機(jī)根據(jù)ID數(shù)據(jù)選擇合適的固件程序下載到USB芯片內(nèi)。本設(shè)計(jì)使用具有I2C總線接口的串行EEPROM芯片AT24C64。AT24C64具有8192 x 8位容量，可重復(fù)擦除100萬次。
1．5 FLASH存儲(chǔ)器模塊
FLASH存儲(chǔ)器存儲(chǔ)著記錄器的數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)的目的就是從FLASH中讀取數(shù)據(jù)并傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行保存。本設(shè)計(jì)采用SAMSUNG公司的K9F5608UO D NAND FLASH存儲(chǔ)器。其特點(diǎn)如下：存儲(chǔ)單元陣列為(32M+1024k)bit×8bit；總共64k的塊，每塊含32頁，每頁為512+16字節(jié)；以頁為單位編程(200μs典型編程時(shí)間)，以塊為單位擦除(2ms典型擦除時(shí)間)；命令、地址、數(shù)據(jù)復(fù)用端口；提供硬件數(shù)據(jù)保護(hù)功能。

本設(shè)計(jì)的硬件連接電路如圖3所示。其中MAX1658為K9F5608UOD提供電源，排阻起到耦合限流作用。