基于CY7C68013的USB2.0數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計(jì)

　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　3.1GPIF接口模式

　　FX支持3種接口方式：端口、Slave FIFOs和可編程接口GPIF。

　　在“端口”模式下，所有I/O引腳都可作為8051的通用I/O口。在“從FIFO”模式下，外部邏輯或外部處理器直接與FX2端點(diǎn)FIFO相連。在這種模式下，GPIF 不被激活，這種模式下，外部主控端既可以是異步方式，也可以是同步方式，并可以為FX2 接口提供自己的獨(dú)立時(shí)鐘?！癎PIF主控”接口模式使用PORTB 和PORTD構(gòu)成通向四個(gè)FX2端點(diǎn)FIFO(EP2、EP4、EP6和EP8)的16位數(shù)據(jù)接口。GPIF 作為內(nèi)部的主控制器與FIFO直接相連, 并產(chǎn)生用戶可編程的控制信號(hào)與外部接口進(jìn)行通信。GPIF使用內(nèi)部時(shí)鐘。用戶將波形文件程序存在內(nèi)部RAM的程序存儲(chǔ)區(qū)中。

　　根據(jù)系統(tǒng)需要，設(shè)計(jì)中采用GPIF接口模式將CY7C68013設(shè)為FIFO READ和SINGLE READ兩種模式, 讓GPIF中的端點(diǎn)FIFO與USB通信中端點(diǎn)緩沖直接建立連接, 數(shù)據(jù)的傳送不再需要CPU 的參與。 根據(jù)外部測(cè)試電路的要求，適用于不同測(cè)試環(huán)境預(yù)設(shè)電路的CPLD編程信號(hào)，根據(jù)實(shí)際的測(cè)試信號(hào)的頻率采用不同的采樣頻率，設(shè)定不同的觸發(fā)電平，使用單次寫(xiě)模式可以完成編程數(shù)據(jù)的輸出。針對(duì)的測(cè)試數(shù)據(jù)采用FIFO多次讀模式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的批量傳輸。設(shè)計(jì)中采用48M晶振，由于靜態(tài)存儲(chǔ)器的在使能信號(hào)(OE)的上升沿后推地址(Adr)，而數(shù)據(jù)在總線上的保持時(shí)間至少需要85ns，因此在波形設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)有效時(shí)間應(yīng)該為4個(gè)時(shí)鐘周期，才能夠滿足地址有效的要求。靜態(tài)存儲(chǔ)器讀操作時(shí)序圖如圖2所示。

　　3.2固件程序設(shè)計(jì)

　　固件是指存儲(chǔ)在USB接口芯片或微控器中的代碼,用于控制硬件系統(tǒng)運(yùn)行,各種USB標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求的處理,以及USB閑置模式的電源管理服務(wù)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)之間的通信和數(shù)據(jù)傳輸。主要是根據(jù)系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的程序框架圖。Cypress 公司為FX2 固件開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)固件庫(kù)和固件框架,都是在KeilC51集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下開(kāi)發(fā)的,固件庫(kù)提供了一些常量、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、函數(shù)來(lái)簡(jiǎn)化用戶對(duì)芯片的使用。C 語(yǔ)言環(huán)境, 同時(shí)保留了匯編代碼高效、快速的特點(diǎn),將代碼在KeilC51環(huán)境中進(jìn)行編譯。編譯通過(guò)后,將固件代碼下載到USB單片機(jī)中,就可以實(shí)現(xiàn)GPIF多字節(jié)讀等操作。在程序起始時(shí)，固件架構(gòu)會(huì)執(zhí)行下列步驟：

　　(1)首先，設(shè)置所有的內(nèi)部狀態(tài)變量。

　　(2)然后，調(diào)用用戶的初始設(shè)置函數(shù)TD_Init()。待返回后固件架構(gòu)就會(huì)設(shè)置USB接口成為未配置的狀態(tài)，并且使能中斷。

　　(3)接下來(lái)，在1秒的間隔內(nèi)開(kāi)始重新設(shè)備列舉(ReNumerate)設(shè)備，并直到設(shè)置(SETUP)封包收到端點(diǎn)0為止。

　　(4)一旦SETUP封包被檢測(cè)到，固件架構(gòu)就會(huì)啟動(dòng)與PC主機(jī)合作的工作分配器。而這個(gè)工作分配器就會(huì)順序重復(fù)執(zhí)行下列的工作：

　?、僬{(diào)用用戶函數(shù)TD_Poll()。

　　②判斷標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請(qǐng)求是否決定。如果已決定，它將解析所收到的命令請(qǐng)求并加以響應(yīng)。

　?、叟袛郩SB核心是否己經(jīng)報(bào)告了USB中止(suspend)事件。

　　用戶需要編寫(xiě)TD_Poll()中的代碼完成特定的功能，判斷USB設(shè)備枚舉的狀態(tài)決定每次出發(fā)FIFO波形文件的次數(shù)，數(shù)據(jù)短包的處理方式等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取。