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USB3.0设备端设计源代码详细解读
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2012-03-29
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22页
世界上首款USB3.0 device芯片终于批量供货了.今后将是3.0的世界.此解读适应于用此芯片进行设计的初入门设计者.这是本人拿到代码后的解读.希望对你有帮助 基础:单片机或ARM9,实时操作系统基本知识具备.
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CYPEESS USB3.0 程序解读
解读同步 FIFO 的一个例子。
生产者,消费者
首先看 DMA 的回调函数:
typedef void (*CyU3PDmaCallback_t) (
CyU3PDmaChannel *handle, /* Handle to the DMA channel. */
CyU3PDmaCbType_t type, /* The type of callback notification being
generated. */
CyU3PDmaCBInput_t *input /* Union that contains data related to the
notification.
The input parameter will be a pointer to a
CyU3PDmaBuffer_t
variable in the cases where the callback type is
CY_U3P_DMA_CB_RECV_CPLT or CY_U3P_DMA_CB_PROD_EVENT. */
);
根据其说明,解读如下:
1. 对每一个 DMA 通道,回调函数必须被注册。如果没有注册或者相应的通知事件没有被注册,则回调
函数不会被执行。
2. 回调函数不能被阻塞。即不能用 SLEEP()之类的函数。如果数据需要处理,必须在回调函数之外。
3. 在生产者事件中,应用希望尽可能快地处理输入的数据。如果缓冲的处理不能在规定的时间内完成,
则输入的可能是陈旧的数据。在自动信号通道中,输入参量指向最新的数据。如果处理延时,生产者
socket 可能复盖部分数据。
4. 在手动或手动 IN 通道模式时,输入参量指向第一个缓冲(用于去消费者 socket).如果在第二次调
用时,这个缓冲仍没有被处理,输入参量中将是被陈旧的数据。如果数据处理必须在通道中做,
CyU3PDmaChannelGetBuffer 函数必须被应用,而回调函数必须作为一个通知。
而输入指针 input 的定义如下:
typedef struct CyU3PDmaBuffer_t
{
uint8_t *buffer; /* Pointer to the buffer */
uint16_t count; /* Byte count of valid data in buffer */
uint16_t size; /* Buffer size */
uint16_t status; /* Buffer status. This is a four bit data field…
} CyU3PDmaBuffer_t;
CyU3PDmaChannel 这个结构中包含 20 个左右的参数,其中含回调函数。
定义了一个全局变量:CyBool_t glIsApplnActive=CyFalse; 这个变量是一个 BOOL 型先设为
FALSE.
程序然后定义了一个错误处理,我们不处理错误,故是一个死循环语句。
然后,定义一个 debug_init 用串口来显示一些信息。初始化串口,设波特率—只允许发不允许收,另
外,采用 DMA 模式来处理 UART。
注意到这个函数:CyU3PDebugInit(CY_U3P_LPP_SOCKET_UART_CONS,8)表示只处理 8 以下的显示,
1
大于 8 将不显示。
接下来就是一个回调处理函数
CyFxSlFifoUtoPDmaCallback(
CyU3PDmaChannel *chHandle,
CyU3PDmaCbType_t type,
CyU3PDmaCBInput_t *input)
{
CyU3PReturnStatus_t status =CYU3P_SUCESS;
If(type == CY_U3P_DMA_CB_PROD_EVENT){
Status =
CyU3PDmaChannelCommitBuffer(chHandler,input->buff_p.count,0);
glDMARxCount++;}
}
其中,CommitBuffer 这个函数通常在手动 DMA 方式下被调用,它 3 个参数的含义分别为:DMA 的句柄
号,处理的字节数及当前的状态。其中地址由通道描述符隐含着。这个函数发送一个 buffer 向消费者
socket.
接下来,是一个比较复杂的程序
Void CyFxSlFifoApplnStart(void)
这个函数启动一个 slave fifo 应用。当从 USB 接口收到一个 SET_CONF 事件时,即设置配置事件时,它被
调用。在这个函数中,端点被配置,DMA 管道被建立。我们稍后将看到它就是在 USB 配置时被调用的。
首先,根据 USB 的接口速度,决定这个 DMA 缓冲区的大小为多少字节。对于 3。0 是 1024。
然后,端点配置。而得到速度是一个库函数,如何得到速度不得而知。
不过,由于配置是在设备描述符得到后,并且是设置地址后调用的。故此时估计 PC 机已经与下位机协商
好速度了。例如 PC 为 2。0 则速度只能设为 2。0
端口设为 BULK 方式,且被允许。突发长度为 1。尺寸也被设为 1024。
先配置生产者:
允许端点 1 的收,尺寸按速度设置好,其它没什么。
不过 IN 端点 1 定义成 0x81 OUT 定义成 0x01
接下来,要产生一个 DMA_MANUAL 通道 为 U TO P
看 dmaCfg 的一些参数填充:
尺寸,即 1024。
缓冲区个数,2 个。
生产者 ID 号 从 0X401 开始的。
消费者 socket 端口,从 0X103 开始的。
DMA 模式:为 0 表示按字节计数。
DMA 事件:CY_U3P_DMA_CB_PROD_EVENT
表示收到一个生产者发来的缓冲
DMA 的回调函数 UtoP
头 0
尾 0
消费 socket 的头的编移 0
最少要多少个空的缓冲才会在生产者激活前。0 表示任何时候都要激活它。
在接收 PtoU 的 DMA 通道中,修改了这些:
2
产生者 socketID 被定义为 0x100
消费者 socketID 被定义为 0x301
回调函数改变了。
然后是生成 DMA 通道。
再就是刷新生产者端点 EP。
再就是刷新消费者端点 EP
设置 DMA 传输尺寸。设为 0 表示无限。
最后将 glIsApplnActive = CyTrue; 将这个全局变量设为 TRUE。
下面是一个停止 FIFO 循环的程序。断开时或复位时会被调用。此处暂不管它。
再下面是一个当 USB 在 SETUP 时的回调处理
由于 SETUP 时交由 DRIVER 缺省处理,故直接返回一个 FALSE.
USB 事件处理回调函数
当设置配置时,调用 AppStart() 但是如果已激活又来这么一下,则直接调用 ApplnStop()
复位和断开时,调用 ApplnStop()
下面又定义一个比较重要的函数:用于初始化 GPIF 和 USB 接口。
CyFxSlFifoApplnInit(void) ///下面将这个函数写于此
{
CyU3PPibClock_t pitClock;
CyU3PReturnStatus_t apiRetStatus =CY_U3P_SUCCESS;
//以下初始化 p-port 块
pibClock.clkDiv = 2;
pibClock.clkSrc = CY_U3P_SYS_CLK;
pibClock.isHanfDiv = CyFalse;
pibClock.isDllEnable = CyFalse;
apiRetStatus = CyU3PPibInit(CyTrue,&pibClock); //这里是设置好时钟
///以下装载 GPIF Slave_Fifo----未明白 它是如何配置的。
apiRetStatus = CyU3PGpifLoad(&Sync_Slave_Fifo_2Bit_CyFxGpifConfig);
///接下来是启动状态机(略),启动 USB 函数:
apiRetStatus = CyU3PUsbStart(0;---开始 USB 功能
接下来
注册回调函数用于 USB 的 SETUP 过程。但它是一个返回 FALSE 的函数。
CyU3PUsbRegisterSetupCallback(CyFxSlFifoApplnUSBSetupCB,CyTrue);
CyU3PUsbRegisterEventCallback(CyFxSlFifoApplnUSBEventCB); 事务处理不是缺省的,而是我们上面定义
过的。例如 ApplnStart()就是在配置过程中启动的。
接下来,要开始配置设备描述符了,因为描述符中含有 PID 和 VID 的值。所以必须配置。
apiRetStatus= CyU3PUsbSetDesc(CY_U3P_USB_SET_SS_DEVICE_DESCR,NULL,
(uint8*)CyFxUSB30DeviceDscr);
接下来是二进对象存储描述符的设置。
接下来是设备量化描述符。
接下来是超速配置描述符,高速设备配置描述符,
3
重点看一下超速配置描述符,它含配置描述符 主要指明了接口数,配置数,配置字符串(无)
特性-自供电,远端唤醒功能
电流消耗 400mA
接口描述符有:
端口数量,2 个。
接口类 FF,子类 00 接口协议 0 接口协议字符串 0
生产者端点描述符如下:
端点地址 0x01 生产者。最大包的长度 1024,数据间隔传输类型 0 表示 BULK。
超速端点公司描述符,基本上全是 0。
消费者端点,与生产者基本类似。只是端口地址不一样,其它一样的。
接下来是高速,全速描述符。
接下来是语言描述符。
接下来是制造厂名描述符。 为 CYPRESS
接下来是产品描述符 FX3
最后连接 USB 物理层。至此枚举将开始。
}
然后定义了一个线程进入点,如下:
SlFifoAppThread_Entry(uint32 input)
{
CyFxSlFifoApplnDegugInit(); ///这里是 UART 串口初始化
CyFxSlFifoApplnInit(); ///初始化 FIFO 应用 在这中间是 GPIF 和 USB 的初始化程序。
for(;;)
{ CyU3PThreadSleep(1000); //sleep
If(glIsApplnActive) ///如果还是激活状态
CyU3PDebugPring(6,”Data tracker:…%d,buffer send:%d\n”,glDMARxCount,glDMATxCount);
}
}
}
/////
下面是应用定义函数,估计这个函数名是不能改的。在这个函数中,我们先分配一个堆栈空间
Ptr=CyU3PMemAlloc(CY_FX_SLFIFO_THREAD_STACK);
//然后产生一个线程
retThrdCreate = CyU3PThreadCreate(*slFifoAppThread,
“ 21:Slave_FIFO_syne”,
slFifoAppThread_Entry,
0,ptr,
CY_FX_SLFIFO_THREAD_STACK,
CY_FX_SLFIFO_THREAD_PRIOITY,
CY_FX_SLFIFO_THREAD_PRIORITY,
CYU3P_NO_THIME_SLICE,
CYU3P_AUTO_START
);
4
最后是主程序 main()
首先初始化设备,设备指的是 CPU,主要是时钟和堆栈等。
然后 cachecontrol 不用 DATA CACHE。
在开发板上,由于 53:56 脚被连接到 UART,这意味着我们要么选择 DQ32 模式,要么选择 LppMode.
不然 UART 就没办法用了。Lpp 模式好象是 GPIO+UART 模式,见 datasheet 33 页。
几个参数 用 UART,不用 IIC 不用 IIS,不用 SPI。没有 GPIO 使用到(简单复杂都没有)。
然后就是设置配置了。
最后进入到内核。不返回。结束主程序。
内核于是调用某一个函数,也就是 CyFxApplicationDefine(void)。程序就从此开始了。
问:
1 程序是如何下载到 USB 中去的。要怎么做。例如将这个编译好的代码放到什么目录里还是怎么办,还是
启动时,安装 driver 时,自动下载,这个下载的东西是个什么文件格式?该放在哪里?不明白
2.难道 GPIF 口上没接任何东西, 如何将 PC 机发下来的数据发回到 PC 机上去?
生产者:USB 的 OUT 接口 1,向 GPIF 发送一批数据
消费者:GPIF 向 IN 接口 81,由它消费掉一批数据。然后通过 IN 发回 PC 机。
再看一个简单一点的 GPIO 的例子
1 先是一个错误处理的函数,我们不需要它,故这是一个死循环。
2 CyFxDebugInit 这个函数,将串口作为调试口用 115200bps
3 void CyFxGpioIntrCb (
uint8_t gpioId /* Indicates the pin that triggered the
interrupt */
)
这个函数是一个中断回调函数。必须在某个地方注册一下。
它有下列过程:apiRetStatus =CyU3PGpioGetValue(gpioID,&gpioValue); //这个函数得到某个端口中断的值
这个 gpioValue 是一个 BOOL 值。而 ID 则是某一个端口的端口号。这个函数只能返回一个引脚。
等会看这个 ID 是什么指定的。
CyU3PEventSet(&glFxGpioAppEvent,
CY_FX_GPIOAPP_GPIO_HIGH_EVENT,CYU3P_EVENT_OR);
如果为高,则设置一个事件。是一个高事件发生。注意到事件是一个全局变量,而这个事件中有许多参数,
其中比较重要的是一个回调函数。应该在某个地方将这个事件与一个回调函数联系起来。一会要补充这里
5. Void CyFxGpioInit (void)
apiRetStatus = CyU3PGpioInit(&gpioClock,CyFxGpioIntrCB);
这个函数是设定 gpio 的时钟,以及中断的回调函数。这与 4 中部分形成对照。
然后将 gpio45 定义为输入且允许中断
gpioConfig.intrMode = CY_U3P_GPIO_INTR_BOTH_EDGE;
apiRetStatus = CyU3PGpioSetSimpleConfig(45, &gpioConfig);
GPIO 的 21 脚本来作为 GPIF 的控制信号的。不能用 CyU3PDeviceConfigureIOMatrix 来将它作为 GPIF IOs.
这个过载 API 调用必须进行必须小心当改变这个引脚的功能时。如果 IO 脚作为 GPIF 的一部分连到外部设
5
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资源评论
- juhui_sd2012-12-13代码解读比较详细,还是很有用的,谢谢分享
togxd
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