USB2.0-CY7C68013A-56使用手册

### USB2.0-CY7C68013A-56 使用手册知识点解析 #### 一、USB2.0规范与概述 **1.1 USB简介** **1.1.1 USB的定义** 通用串行总线(USB)是一种用于连接计算机和其他设备的标准接口。它提供了一个方便且统一的方式来进行数据传输以及为外设供电。 **1.1.2 USB接口的特点** - **高速度**: USB 2.0支持高速模式，最高传输速率为480Mbps。 - **热插拔**: 支持即插即用，可以在不关闭系统的情况下插入或移除设备。 - **简化连线**: 减少了对传统串行或并行端口的需求。 - **供电**: 可以为低功耗设备提供电力供应。 - **多设备支持**: 单个USB端口可以连接多个设备，通过集线器实现。 **1.2 USB的基本特性** **1.2.1 USB系统结构** USB系统由以下几个关键组件构成： - **主机（Host）**: 控制整个USB系统的设备，如个人电脑。 - **设备（Device）**: 连接到USB系统的外部设备，如鼠标、键盘等。 - **集线器（Hub）**: 扩展USB端口数量的设备。 - **USB电缆**: 连接主机与设备之间的物理媒介。 **1.2.2 USB通信流的模式与管线** - **管道（Pipe）**: USB数据传输的基本单位，每个端点（Endpoint）对应一个管道。 - **传输类型**: 包括控制传输、批量传输、中断传输和同步传输四种类型。 **1.3 USB设备的总线列举过程** 总线列举是指USB系统识别并配置新连接的设备的过程。它包括以下几个阶段： - **复位**: 主机向USB端口发送复位信号。 - **获取设备描述符**: 主机读取设备描述符以了解设备的能力。 - **地址设置**: 给设备分配一个唯一的地址。 - **配置设备**: 设置设备的工作模式和特性。 **1.4 USB设备的描述符及其标准设备请求** **1.4.1 USB设备的描述符** 设备描述符包含了设备的基本信息，如厂商ID、产品ID等。 **1.4.2 标准描述符的定义** 标准描述符包括设备描述符、配置描述符、接口描述符和端点描述符等。 **1.4.3 USB标准设备请求** 这些请求允许主机读取设备的信息或控制设备的行为，例如获取设备状态。 **1.5 USB数据传输** **1.5.1 数据包** USB数据传输的基本单元是数据包，包括前导码、同步字段、数据字段和CRC校验字段等。 **1.5.2 帧结构** USB通信采用帧结构，每个帧由9600比特组成，包含一个令牌包、零个或多个数据包以及一个握手包。 **1.5.3 传输方式** 包括控制传输、批量传输、中断传输和同步传输，每种传输方式都有特定的应用场景。 #### 二、EZ-USB FX2 LPCY7C68013A **2.1 EZ-USB FX2芯片结构** CY7C68013A是一款高性能的USB 2.0控制器，集成有8051微控制器内核，支持高达480Mbps的数据传输速率。 **2.2 EZ-USB FX2结构特点** **2.2.1 量子FIFO（Quantum FIFO）** 量子FIFO是一种高效的缓冲机制，用于管理端点间的数据传输，支持多达8个独立的FIFO。 **2.2.2 端点（Endpoint）缓存** 端点缓存用于存储即将发送或接收的数据，支持不同的缓存大小以满足不同类型的传输需求。 **2.2.3 端点的两种模式** - **Polling Mode**: 主机主动轮询端点状态。 - **Interrupt Mode**: 当端点有数据可传输时主动通知主机。 **2.3 I2C控制器** I2C控制器允许CY7C68013A与其他I2C兼容设备进行通信。 **2.4 EZ-USB FX2的设备列举与重新设备列举** 设备列举是指设备首次连接到USB总线时进行的配置过程。重新设备列举则是在设备断开后再次连接时发生。 **2.5 EZ-USB FX2接口模式** **2.5.1 从属模式“Slave FIFO”** 在此模式下，FX2充当从设备，通过I2C接口与主设备交互。 **2.5.2 主机方式“GPIF Master”** GPIF Master模式允许FX2作为主设备控制其他外设，如闪存芯片。 **2.5.3 EZ-USB FX2列举和重列举** 列举过程中，FX2会响应主机的请求，并完成初始化配置。 #### 三、EZ-USB FX2软件开发包 **3.1 系统软件体系** **3.1.1 固件程序** 固件程序是运行在FX2上的代码，负责处理USB通信和设备控制。 **3.1.2 设备驱动程序** 设备驱动程序是操作系统与硬件之间的桥梁，用于实现操作系统对FX2的功能调用。 **3.1.3 主机应用程序** 主机应用程序是运行在PC上的软件，通过USB接口与FX2交互。 **3.2 固件程序设计** 固件程序设计主要包括任务调度、USB协议栈实现、硬件接口驱动等内容。 #### 四、控制面板使用 控制面板是一个图形用户界面工具，用于配置和调试FX2开发板。它可以帮助用户进行设备配置、固件下载和故障排除等工作。 #### 五、硬件详细说明 **5.1 特点** - 高性能USB 2.0接口。 - 集成8051微控制器内核。 - 支持多种外设接口。 **5.2 硬件资源及功能** - USB接口。 - E2PROM存储器。 - 液晶显示屏扩展口。 - 状态指示LED灯。 - I2C接口等。 **5.3 软件光盘** 包含固件源代码、示例程序、驱动程序等。 **5.4 配置清单** 提供了开发板的主要组成部分和配件列表。 **5.5 开发板的说明** **5.5.1 开发板的整体电路图** 展示了开发板的完整布局，包括各个主要组件的连接关系。 **5.5.2 USB口信号引出口** 说明了USB接口的引脚定义和信号流向。 **5.5.3 电源电路** 介绍了电源电路的设计，包括电压转换和稳压方案。 **5.5.4 68013A核心电路** 详细描述了CY7C68013A芯片的核心电路设计。 **5.5.5 E2PROM电路** 说明了E2PROM存储器的接口电路设计。 **5.5.6 ATA-IDE扩展口** 提供了ATA-IDE接口的电路设计细节。 **5.5.7 管脚扩展口** 介绍了管脚扩展口的设计，用于外设的连接。 **5.5.8 液晶扩展口** 展示了液晶显示屏扩展口的电路设计。 **5.5.9 I2C按键电路** 描述了I2C接口的按键电路设计。 **5.5.10 I2C数码管电路** 说明了I2C接口的数码管电路设计。 **5.5.11 开关信号产生电路** 介绍了如何设计开关信号产生电路。 **5.5.12 状态指示LED电路** 展示了状态指示LED电路的设计。 **5.6 电路设计要点** 包括电源设计注意事项、信号完整性考虑、抗干扰措施等。 #### 六、驱动程序开发 **6.1 通用驱动程序（General Purpose Driver）结构** 通用驱动程序通常包含设备枚举、设备配置、数据传输等功能模块。 **6.2 驱动程序开发环境** 推荐使用Windows XP/Windows 7等操作系统下的开发工具，如Visual Studio。 **6.2.1 驱动程序开发步骤** - **环境搭建**: 安装必要的开发工具。 - **代码编写**: 编写驱动程序代码。 - **编译调试**: 对驱动程序进行编译和调试。 - **测试验证**: 测试驱动程序的功能正确性。 #### 七、EZLOADER的详细使用 **7.1 文件转换** 介绍如何将固件文件转换为适用于EZ-USB FX2的格式。 **7.2 EZloader的从新编译** 解释如何对EZloader进行重新编译以适应不同的开发环境。 **7.3 EEPROM的内容修改** 指导用户如何修改EEPROM中的内容，如设备ID等。 **7.4 .INF文件** .INF文件是驱动程序安装配置文件，用于指导操作系统如何安装和配置驱动程序。 **7.5 问题处理方法** 提供了常见问题的解决方法，如EEPROM编程失败等。 #### 八、主机应用程序设计 **8.1 符号连接** 介绍如何在主机应用程序中定义和使用与FX2相关的符号。 **8.2 设备I/O控制** 解释如何通过主机应用程序控制FX2的输入输出操作。 #### 九、GPD与应用程序的接口 **9.1 链接符** 链接符用于在GPD与应用程序之间建立联系。 **9.2 设备I/O控制** 详细说明了如何通过GPD进行设备I/O控制。 **9.3 I/O控制码（IOCTL）参考** 列出了一系列I/O控制码，用于实现各种设备控制功能。 **9.4 标准设备请求IOCTL** 定义了标准设备请求对应的IOCTL命令。 **9.5 数据传送IOCTL** 描述了用于数据传送的IOCTL命令。 **9.6 辅助IOCTL** 列举了一些辅助性的IOCTL命令。 **9.7 EZ_USB专用IOCTL** 介绍了一组专门针对EZ-USB FX2的IOCTL命令。 #### 十、EEPROM完全手册 这部分内容详细介绍了如何使用EEPROM存储器以及相关的编程技巧和注意事项。