USB2.0控制器CY7C68013的接口設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

　　每個(gè)波形描述符包含了S0~S6七個(gè)有效狀態(tài)和一個(gè)空閑狀態(tài)。在每個(gè)有鏟狀態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)間段里，經(jīng)過預(yù)先設(shè)置，GPIF可以做出以下幾件事件；驅(qū)動(dòng)（使高或低）或浮接CTL輸出、采樣或驅(qū)動(dòng)FIFO的數(shù)據(jù)總線、增加GPIF地址總線的值、增加指向當(dāng)前FIFO指針的值和啟動(dòng)GPIFWF（GPIF波形）中斷。除此之外，在每個(gè)狀態(tài)，GPIF還可以對(duì)以下幾個(gè)信號(hào)中的任意兩個(gè)進(jìn)行采樣，它們是：RDYX輸入端、FIFO狀態(tài)標(biāo)志位、內(nèi)部RDY標(biāo)志位和傳輸計(jì)數(shù)終止標(biāo)志位。每個(gè)GPIF動(dòng)作都由七段組成，每個(gè)狀態(tài)都可以定義為Non- Decision Interval (NDP)或Decision Point Interval(DP)。當(dāng)某個(gè)狀態(tài)定義為NDP時(shí)，在執(zhí)行此狀態(tài)動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)只是用簡(jiǎn)單的延時(shí)來確定產(chǎn)生指定電平的延續(xù)時(shí)間；而當(dāng)執(zhí)行DP狀態(tài)時(shí)，它將根據(jù)RDY0、RDY1上的輸入信號(hào)狀態(tài)把其中的兩個(gè)信號(hào)相與、相或或者相異，然后根據(jù)結(jié)果跳轉(zhuǎn)到其它任意一個(gè)狀態(tài)或延遲1~256個(gè)IFCLK時(shí)鐘周期。當(dāng)然也可根據(jù)輸入端信號(hào)進(jìn)行跳轉(zhuǎn)或延遲。
　
　　

　　圖2中，在第一個(gè)DP時(shí)刻，若硬盤中數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備就緒，硬盤會(huì)傳給GPIF一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)RDY0，根據(jù)此信號(hào)，波形將按順序轉(zhuǎn)入2、3、4狀態(tài)，并使指向內(nèi)部FIFO的指針在每個(gè)時(shí)鐘上升沿加1，然后依次讀取四個(gè)數(shù)據(jù)，讀取完數(shù)據(jù)后再利用CTL0的上升沿啟動(dòng)下一次讀寫操作。若在狀態(tài)1時(shí)沒有出現(xiàn)負(fù)脈沖，則直接跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)6，之后重復(fù)此波形描述符。在這種情況下，所有的讀寫及控制邏輯均可通過CY7C68013的GPIF以軟件編程的方式實(shí)現(xiàn)，且控制邏輯的變換非常方便靈活（只需改變接口的一個(gè)配置寄存器的值）。GPIF波形描述符可用Cypress公司的GPIF工具GPIFTOOL來進(jìn)行配置，它是一個(gè)可以運(yùn)行于Windows平臺(tái)的應(yīng)用程序。
　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
　　 本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括：固件、應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。其中，固件程序是指運(yùn)行在設(shè)備CPU中的程序，是整個(gè)程序設(shè)計(jì)的核心，可采用匯編語言和C語言設(shè)計(jì)。只有在該程序運(yùn)行時(shí)，外設(shè)才能稱之為具有給定功能的外部設(shè)備。
　　 3．1 USB設(shè)備固件程序設(shè)計(jì)
　　 設(shè)備固件程序的主要功能是控制EZ-USB FX2接收并處理USB驅(qū)動(dòng)程序的請(qǐng)求（如請(qǐng)求設(shè)備描述符或設(shè)置設(shè)備狀態(tài)，請(qǐng)求或設(shè)置設(shè)備接口等USB2.0標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求）、控制芯片中應(yīng)用程序控制指令的接收、控制硬盤數(shù)據(jù)的讀寫等。該固件程序除能夠使內(nèi)置的通用可編程接口（GPIF）在沒有CPU的干涉下通過四個(gè)大的端點(diǎn)FIFO（EP2、EP4、 EP6、EP8）來處理高速寬帶外，還有如下固定的工作：配置端點(diǎn)、通過控制端點(diǎn)0來響應(yīng)主機(jī)請(qǐng)求、控制和監(jiān)測(cè)GPIF的活動(dòng)等。其固件程序框圖如圖形所示。
　　設(shè)計(jì)時(shí)可采用PIO和UDMA兩種模式，F(xiàn)X2芯片的BULK端點(diǎn)大小可設(shè)置為512字節(jié)或1024字節(jié)。為實(shí)現(xiàn)UDMA功能，應(yīng)將GPIF中的 Slave FIFO與USB通訊中的端點(diǎn)BUFFER直接連接，數(shù)據(jù)的傳送不再需要CPU的參考。當(dāng)BUFFER寫滿后，置BUFFER滿標(biāo)志位，以使GPIF停止動(dòng)作。實(shí)際上，也可運(yùn)用GPIF的Re-execute功能（重復(fù)執(zhí)行功能）。設(shè)定此功能后，GPIF可以不經(jīng)過IDLE狀態(tài)而僅根據(jù)采樣RDY信號(hào)即可重復(fù)下次動(dòng)作。直到出現(xiàn)指定的標(biāo)志位后才停止動(dòng)作。這項(xiàng)功能一般用于大批量數(shù)據(jù)的連續(xù)讀寫。如在UDMA模式下對(duì)一個(gè)或多個(gè)扇區(qū)的讀寫操作。如在UDMA 模式下對(duì)一個(gè)或多個(gè)扇區(qū)的讀寫操作。為了實(shí)現(xiàn)UDMA模式下的CRC校驗(yàn)，還需設(shè)備特殊寄存器來完成CRC校驗(yàn)工作。
　　 3．2 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
　　該系統(tǒng)需要兩個(gè)驅(qū)動(dòng)程度，即通用驅(qū)動(dòng)和下載固件驅(qū)動(dòng)。通用驅(qū)動(dòng)用于完成與外設(shè)和用戶程序的通信及控制；而下載固件驅(qū)動(dòng)程序則負(fù)責(zé)在外連接USB總線后把特定的固件程序下載到FX2的RAM中使FX2的CPU重啟，同時(shí)模擬斷開與USB總線的連接以完成對(duì)外設(shè)的重新設(shè)置，這種即可使主機(jī)能夠根據(jù)新的設(shè)置來安裝通用驅(qū)動(dòng)程序，重新格舉外設(shè)為一個(gè)新的USB設(shè)備。通用驅(qū)動(dòng)程序一般不需要重新編寫，可以使用Cypress公司已經(jīng)編好的驅(qū)動(dòng)ezusb.sys。由于在Winsows2000操作系統(tǒng)中已經(jīng)新增了媒體存儲(chǔ)（Mass Stroage）設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，并可使用批量傳輸功能，所以可以直接選擇BULKUSB.SYS驅(qū)動(dòng)程序，而下載固件驅(qū)動(dòng)則必須定做。