基于usb接口的下载线的设计

《基于usb接口的下载线的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、http://www.paper.edu.cn基于USB接口的下载线的设计12胡艳，刘恒辉1.通信指挥学院，湖北武汉（430010）2.武汉理工大学，湖北武汉（430070）E-mail：h_u_yan@163.com摘要：传统的可编程逻辑器件的配置方案在成本、效率、灵活性等方面都存在着明显的不足，本文介绍了一种基于FT245BM专用USB芯片和CPLD的新型下载电缆，并通过状态机实现了USB接口的下载，可以实现对器件的高速、稳定和灵活的配置。关键词：USB接口；CPLD；下载线；状态机1.引言可编程逻辑器件特别是FPGA/CPLD的出现，使得电子系统的设计发生了革命性的变化

2、，由于采用了并行处理数据方式大大加快了运行的速度，同时由于硬件设计的完全软件化[1]使得系统设计流程更单一、更简单。这些特点的实现都需要在开发工具和目标系统之间进行大量配置信息和测试信号信息的传输，所以，基于FPGA/CPLD的电子系统开发设计需要有一个能提供高速、稳定、便捷的数据传输方案。传统的FPGA配置方案在成本、效率、灵活性等方面都存在着明显的不足。随着FPGA器件的更新换代和开发软件的不断升级，下载电缆不再局限于程序下载的应用，更多的转向[2]了对器件的在线调试以及对内部信号的实时采集，速度比较低的串口以及并口模式存在明显的不足，因此，设计一种快速的、即插即用的下载

3、方式有很好的应用前景。2.系统的总体设计基于USB的FPGA下载电缆由于采用了USB接口技术，它真正实现了热拔插，实现在开机状态下的PnP（即插即用），由于USB接口的带宽大、速度快（USB2.0协议可以提供速率为480Mbps的高速传输），并且协议中还有对数据的校验功能，保证了数据传输过程中的准确性。作为一种新型的解决方案，能在系统的开发维护过程中提供优质的数据传输服[3]务。该下载电缆的设计可以分为硬件电路的设计和软件部分的设计，系统的整体设计框图如图1所示。图1系统整体框图3.系统硬件电路的设计系统的硬件部分主要由USB接口模块、下载控制模块和电平转换模块三个部分组成。

4、整个电路的电路图如图２所示。下面就对各个部分进行具体的介绍。-1-http://www.paper.edu.cnC333nFVCCU1FT245BMU3VCCVCC3.3316RD#24MHZ371CPLDTDI32VCCRD#GCLK1TDIINOUT1.5K63V3OUTWR15WR39GCLRnTDO32CPLDTDODPNR1514TXE#3826CPLDTCKU2GNDC7RSTOUT#TXE#OE1TCKXTIN2712RXF#407CPLDTMSAMS11170.1uFXTINRXF#OE2TMSVCC100kXTOUT28XTOUTRD#2IOIO18I/OV

5、L11R2/RESET425D0WR319I/OVL2RESET#D0IOIOD-824D1TXE#520VCC3.3VTargetR3USBDMD1IOIOD+DPN723D2RXF#621U4R4USBDPD2IOIO1022D3D0822219PWREN#D3IOIOVLVCCD11121D4D11023I/OVL3I/OVL1119DCLK/DCKVCC3.3SI/WUD4IOIOI/OVL1I/OVCC1D23120D5D21124I/OVL4I/OVL2318CONF_DONETESTD5IOIOI/OVL2I/OVCC21719D6D31225I/OVL5I/O

6、VL3417nCONFIGGNDD6IOIOI/OVL3I/OVCC3EESK118D7D41327I/OVL6I/OVL4516nCEEESKD7IOIOI/OVL4I/OVCC4TVS管EECS322EEDATAD51428I/OVL7I/OVL5615EECSEEDATAIOIOI/OVL5I/OVCC5USBPORTD61531I/OVL6714nCSIOIOI/OVL6I/OVCC61D74433ENI/OVL7813ASDI/DATA0VBUSVCCIOIOI/OVL7I/OVCC72D-10mHC24334LED912D-L1IOIOI/OVL8I/OVCC83

7、D++10pF4235EN1011D+IOIOENGND4C149GNDGNDVCCVCC3.30.1uMAX3002EPM7032AETC44-10图2系统整体电路图3.1USB接口模块USB接口模块是整个电路的关键部分，用来实现传输数据在USB串行数据格式和并行数据格式之间进行相互转换。该模块主要是由FTDI提供的FT245BM专用USB芯片组成，该芯片功能强大、体积小、传输速度快，能够实现USB协议与并行I/O协议之间的转换，集成了USB1.1及USB2.0通信协议，数据传输速率可达1MB/s。F