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1、-56-《国外电子元器件》2005年第2期2005年2月●主题论文LED显示屏高速数据通讯接口设计虞鹤松,张飙,范刚(西安交通大学电气工程学院,陕西西安710049)摘要:本文阐述了利用CYPRESS公司EZ-USBFX2系列USB2.0集成芯片CY7C68013的高速SlaveFIFO通用外部接口来实现PC机和LED点阵显示屏间数据通讯的设计方案,给出了其接口电路的硬件原理及底层软件的设计过程。关键词:USB2.0;CY7C68013;FIFO;LED显示分类号:TN873文献标识码:B文章编号:100
2、6-6977(2005)02-0056-04DesignofTheHigh-SpeedDataCommunicationInterfaceinLEDDisplayScreenYUHe-song,ZHANGBiao,FANGangAbstract:Adesignonhardwareandbottomsoftwareisprovided,andthehighspeedslaveFIFOUSB2.0exter2nalinterfaceofCY7C68013isadoptedtoimplementdatacomm
3、unicationinterfacebetweenPCandLEDdisplayscreen.Keywords:USB2.0;CY7C68013;FIFO;LEDdisplayscreen是CYPRESS公司推出的USB2.0集成微处理芯片,1引言片上集成了USB收发器(SIE)、增强型8051单片机LED显示屏具有亮度高,故障低、能耗少、使用(其指令系统与普通8051单片机完全兼容)及8k程寿命长、显示内容多样、显示方式丰富等优点,可广序存储区,共有4个支持USB2.0高速传输的“大”泛用于公路、金融、
4、证券、车站、码头、体育场馆等公端点(2个IN端点和2个OUT端点)和4kB片内共场合,其显示数据通常来自上位PC机,这就要求RAM,该RAM可配置为4个“大”端点的FIFO,其中有一个高速通道来传输大量的显示数据,USB2.0接2个“大”端点可以配置为双、三、四缓冲区(FIFO),口无疑是一个很好的解决方案。一个“大”端点最大可配置为2kBFIFO,更重要的是,USB由总线提供电源,传输时具有CRC检错、该芯片提供了两个用于实现USB2.0高速传输的可纠错能力,能实现真正的实时热插拔,并支持多个编程外部设
5、备接口以及SlaveFIFO和GPIF,这2个外设连接到同一个连接器上,从而缓解PC系统资通用外部接口可通过与4个“大”端点协调工作来实源冲突,这些突出的优点使得USB1.x在PC机外部现USB2.0的高速传输,本文只讨论SlaveFIFO可编设备上得到了广泛的应用,USB2.0传输速度高达程外部设备接口的应用。480Mb/s,是USB1.x的40倍,并向下兼容USB1.x。CY7C68013有56pin、100pin、128pin三种封装,其这样就使得快速大量的数据传输得以实现。中56pin已具备所有U
6、SB2.0功能,而100pin则在在此强调一下两个下文将要用到的概念:IN端56pin基础上增加了更多I/O和更多GPIF模式下的点和OUT端点。此处的IN、OUT都是相对于上位PC控制信号,128pin又在100pin基础上增加了用于扩机而言,IN端点指用来接收上位PC机数据的端点,充数据存储区的地址总线和数据总线。本应用就是OUT端点则是往PC机发送数据的端点。基于可编程外部设备接口SlaveFIFO,大量数据传输可直接由FPGA处理而无需扩充外部数据存储区,2CY7C68013简述在此选择最经济的5
7、6pinCY7C68013即可满足设计带高速SlaveFIFO通用外部接口的CY7C68013要求,其体系结构如图1所示。LED显示屏高速数据通讯接口设计-57-求。本设计用1个“大”端点EP2来接收上位PC机的显示数据;另用一个“小”端点EP1来处理上位机和通讯接口间开发者自定义的通讯协议,以使上位机可以在需要的时候查询已被传送的显示数据的接收状况,从而进一步保证显示数据的有序传输。FW.C———固件构架程序。该固件构架图156脚CY7C68013的体系结构程序主要用于实现USB设备列举的诸多控3Sla
8、veFIFO简介制传输和USB总线协议的相关工作,完成了USB与外部兼容设备所需的基本功能。该程序的核心函数CY7C68013虽然可以用内置增强型8051单片voidSetupCommand(void)称作设备请求剖析器,用于机直接处理USB2.0数据,但这样会受到单片机速处理上位PC机发送的标准USB设备请求以实现度的限制而无法实现USB2.0的高速传输。通常为USB设置命令。了解决这一矛盾,可使CY7C68013的片上增强
