红色飓风III开发板USB2FPGA实验指导

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1、红色飓风III开发板USB2FPGA实验指导RedLogic目录第一章FX2特性介绍31.1介绍31・2结构31・3特征4第二章SlaveFIFO传输52.1概述52.2硬件连接52.3SlaveFIFO的几种传输方式62.3.1同步SlaveFIFO写62.3・2同步SlaveFIFO读92.3.3异步SlaveFIFO写112.3・4异步SlaveFIFO读12第三章寄存器设置153・1IFCONFIG153・2PINFLAGSAB/CD163・3FIFORESET173・4FIFOPINPOLAR183・5EPxCFG

2、183・6EPxFIFOCFG193・7EPxAUTOINLENH/L203・8EPxFIFOPFH/L213・9INPKTEND223・10OUTPKTEND223・11EPxFIFOIE和EPxFIFOIRQ223.12PORTACFG233・13EPxFIFOBCHEPxFIFOBCL233・14EP24X68FIFOFLAG242.15其它通用寄存器25第四章同步slavefifo测试操作指南263.1安装软件包264.2同步写FIFO测试262.3同步读FIFO测试30第五章红色飓风II开发板USB2FPGA软件设

3、计333.168013固件程序设计335.2FPGA源代码设计35第六章USB2FPGA硬件原理图37第七章改板后注意的问题37附录1版本历史39一.FX2特性介绍1・1介绍CypressSemiconductor公司的EZ-USBFX2是世界上第一款集成USB2.0的微处理器,它集成了USB2.0收发器、SIE（串行接口引擎）、增强的8051微控制器和可编程的外围接口。FX2这种独创性结构可使数据传输率达到56Mbytes/s,即USB2.0允许的最大带宽。在FX2中，智能SIE可以硬件处理许多USB1.1和USB2.0协

4、议，从而减少了开发吋间和确保了USB的兼容性。GPIF（GeneralProgrammableInterface）和主/从端点FIFO（8位或16位数据总线）为ATA、UTOPIA、EPP、PCMCIA和DSP等提供了简单和无缝连接接口。1.2结构CY7C68013结构图如图1所示。它有三种封装形式：56SSOP,100TQFP和128TQFP。图1CY7C68013结构图1.3特征：★内嵌480MBit/s的收发器，锁相环PLL,串行接口引擎SIE——集成了整个USB2.0协议的物理层。★为适应USB2.0的480MBit

5、/s的速率，FIFO端点可配置成2,3,4个缓冲区。★内嵌可工作在48MHz的增强型8051,它具有以下特征：■具有256Byte的寄存器空间，两个串口，三个定时器，两个数据指针。■四个机器周期（工作在48MHz下时为83.3ns）即组成一个指令周期。-特殊功能寄存器（包括I/O口控制寄存器）可高速访问。・应用USB向量中断，具有极短的ISR响应时间。・只用作USB事务管理，控制，不参与数据传输，较好地解决了USB高速模式的带宽问题。★“软配置”一一USB固件可由USB总线下载，片上不需集成ROMo★拥有四个FIFO接口，可

6、工作在内部或外部吋钟下。端点和FIFO接口的应用使外部逻辑和USB总线可高速连接。★内嵌通用可编程接口GPIF,它是一个状态机，可充当主控制器，提供外部逻辑和USB总线的“无胶粘贴”。★一种单片USB2.0外设解决方案，不需要外部的协议物理层，FX2把所有的功能集成在一个芯片上。二、SlaveFIFO传输2.1概述当有一个与FX2芯片相连的外部逻辑只需要利用FX2做为一个USB2.0接口而实现与主机的高速通讯，而它本身又能够提供满足SlaveFIFO要求的传输时序，可以做为SlaveFIFO主控制器时，即可考虑用此传输方式。

7、SlaveFIFO传输的示意图如下：1批・^^机<=>收发器和SIE<=>FIFO端点缓冲SlaveFIFO从控制器SlaveFIFO接口n8051固件FX2芯储SlaveFIFO传输示童買在这种方式下，FX2内嵌的8051固件的功能只是配置SlaveFIFO相关的寄存器以及控制FX2何时工作在SlaveFIFO模式下。一旦8051固件将相关的寄存器配置完毕，且使自身工作在SlaveFIFO模式下后，外部逻辑（如FPGA）即可按照SlaveFIFO的传输时序，高速与主机进行通讯，而在通讯过程中不需要8051固件的参与。2.2

8、硬件连接（标准）在SlaveFIFO方式下，外部逻辑与FX2的连接信号图如下：IFCLK滸FLAGA—FLAGB■AFLAGC->•FX2FLAGD/SLCS#•EXT・SlaveMode■—SLOEMaster◄—SLRD—SLRWRPKTENDV—◄—FD[15:0]-►◄—FIFOA