基于cy7c68013单片机进行usb接口设计

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1、基于CY7C68013单片机进行USB接口设计作者：刘晓男指导老师：孟庆申摘要：CY7C68013芯片是Cypress公司生产的的一种增强型的51单片机。由于它的控制简申，成木较低，且可实现标准的USB2.0协议，并且兼容USB1.1协议，因而被广泛的应用于生产生活中。这篇论文主耍是通过介绍了解芯片的结构、特性、主要功能等，掌握CY7C68013工作原理。通过对CY7C68013的研究，并将其进行具体应用，进一步加深理解，从而在以后的工作巾能够使CY7C68013芯片在关于USB接口方面得到更好的运用。文中介绍了USB的相关知识，USB结构及工作原

2、理。重点介绍CY7C68013芯片的构成，传输模式，I2C控制器，EZ-USBFX2的设备枚举与重新设备枚举以及EZ-USBEX2的接口模式，着重介绍关于CY7C68013在进行USB接口设计中的电路设计与制作以及调试过程。关键词:CY7C68013,USB接口基于CY7C68013单片机进行USB接口设计1.引言USB支持的数据传输可以在各种即插即用外设与主机之间进行。，总线允许主机与其他设备运行吋进行外设的添加、设置、使用和拆除。为达到方便用户，降低成本目的，采用通用连接技术提出USB技术可以实现快速简单对外设进行连接，同吋扩展电脑连接外设的范

3、岡，更加简便化电脑的功能扩展，且在很大程度上降低了用户对计算机技术掌握程度的需求。主机通过预定的标准协议，与各种设备分享USB带宽。2.USB相关知识2.1.USB简单介绍USB(UniversalSerialBus)接口在H常生活屮得到广泛应用，是因为具有功耗低、速度快、支持即插即用并且使用安装方便的优点。USB接口提供了内置电源，不需独立供电，因而比普通的使用串口和并口且需要单独的供电系统的设备占据优势。RS-232串行端口只能连接一个物理设备，而USB突破了这种限制，在可以取代各种外围设备所使用的接口的同时具宥较高的通信速率，因而在计算机外围

4、接口中占据着非常明显的优势。在理论上来说，USB口连接方式很灵活，可以将127个USB设备连接到一个U上。其连接方式，既可以通过集线器Hub把多个设备连接在一起，也可以串行连接使用，然后再和PC机的USB口相连，同吋成本低廉也是其主要因索。2.1.USB结构及工作原理1.2.1USB物理总线拓扑USB的一个系统乜含的三类硬件设备分别为USBHOST（USB主机）、USBHUB（USB集线器）和USBDEVICE（USB设备）。唯一的主控者是USBHOST。USBDEVTCE将等待主机的请求后而给以响应，因此，USB并不支持点对点（peer-to-p

5、eer）的拓扑结构，所以USB设备无法在其屮间进行信息的相互传递。USBHOST起到管理USB系统的功能，通过发送配置请求对USB设备进行配置操作，且管理和恢复总线上的错误，其每毫秒会产生一帧数据。USBHUB的功能是用于设备扩展连接，并且一个USBHOST总与一个根HUB（USBROOTHUB）相连,而且所有的USBDEVICE都连接到USBHUB的端口上。USBDEVICE为系统提供特定的功能，比如鼠标、ISDN的连接设备、键盘等具体设备。为满足USB正常工作而提供的USB标准接口，需要符合USB协议标准,达到可以响应标准USB操作和具奋标准的

6、描述信息的要求。USBDEVICE功能是接收USB总线上的所冇数据包，并且通过数据包的地址域判断是否为发送给自己的数据包：若地址相符，则在响成USBHOST与USBHOST的数据包的基础上进行数据传输：若地址不符，则丢弃该数据包。USB物理总线拓1.2.2USB的数据传输率和数据流传输USB存在两种数据传输率的比特率：高速信号传输模式的定为12Mb/s;低速信号传输模式的定为1.5Mb/s;低速模式需要更少的EMI保护。在用同一USB总线传输的情况下，高速信号传输模式和低速信号传输模式町进行自动地动态切换。但是该模式只支持冇限个低带宽的设备，因为过

7、多的低速模式的使用会降低总线的利用率，被调制沿差分数据和时钟一同被传输出去，时钟信号切换成NKZ1码，为了保证转换的连续性,并且填充了比特。每一数据中都附有同步信号，从而收方还原岀原时钟信号。USB的数据流传输有四种：控制传输类型、批量传输类型、屮断传输类型、同步传输类型。图1USB物理总线拓扑图控制传输类型：为主机与外设之间提供一个控制通道，支持外设与主机之间的状态、控制、配置等信息的传输。主机与外设之间就可以传送配置和命令/状态信息，并且每种外设都会支持控制传输类型。批量传输类型：批量数据由大量的数据组成，该类型的数据传输会在USB满足带宽的情

8、况下进行。由于扫描仪、打印机、数码相机等外设与主机间传输的数据量大，所以在满足带宽的时候进行此类的数据传输。屮断传输类型：