### USB与FPGA开发知识点详解
#### 一、USB简介
**1.1 USB概述**
通用串行总线（Universal Serial Bus，简称USB）是一种常用的计算机接口标准，它旨在简化计算机与外部设备之间的连接。USB自1996年发布以来，已经历了多次更新，其中USB 2.0是最广泛使用的版本之一。
**1.2 USB系统**
- **1.2.1 USB主机**: 主机负责管理USB总线上的通信，它可以是个人电脑、嵌入式系统等。
- **1.2.2 USB设备**: 设备通过USB接口与主机相连，可以是键盘、鼠标、打印机等。
- **1.2.3 USB的连接**: USB设备通过电缆连接到主机或其他USB设备上。
**1.3 USB信号和电源**
- **1.3.1 USB信号**: USB信号包括差分对D+和D-，用于数据传输。
- **1.3.2 USB电源**: USB还提供5V电源，以供电给连接的设备。
**1.4 USB事务处理**
- **1.4.1 IN事务处理**: 数据从设备到主机的数据传输。
- **1.4.2 OUT事务处理**: 数据从主机到设备的数据传输。
- **1.4.3 PING事务处理**: 用于确认设备是否准备好接收后续数据包。
- **1.4.4 SETUP事务处理**: 初始化设备或设置设备配置时使用。
- **1.4.5 SOF事务处理**: 标志着一个微帧的开始，用于同步高速设备。
- **1.4.6 SPLIT事务处理**: 用于拆分一个事务成多个更小的事务，以适应低速设备。
- **1.4.7 PRE事务处理**: 在高速设备进行数据传输前发送的一种信号，用于通知设备准备接收数据。
**1.5 USB数据传输**
- **1.5.1 控制传输**: 用于设备的初始化和配置。
- **1.5.2 中断传输**: 适用于不规则的数据流，例如键盘输入。
- **1.5.3 批量传输**: 适用于大量数据的传输，如文件传输。
- **1.5.4 同步传输**: 适用于实时数据传输，如音频流。
**1.6 USB描述符**
- **1.6.1 设备描述符**: 描述设备的基本信息，如制造商、产品名称等。
- **1.6.2 设备限定描述符**: 提供关于设备的额外信息，如电源需求。
- **1.6.3 配置描述符**: 描述设备配置的选项。
- **1.6.4 其他速率配置描述符**: 描述在不同USB速度下的设备配置。
- **1.6.5 接口描述符**: 描述设备的接口功能。
- **1.6.6 端点描述符**: 描述数据传输的端点。
- **1.6.7 字符串描述符**: 包含可读的文本字符串，如设备名称。
**1.7 USB设备请求**
- **1.7.1 GetStatus请求**: 获取设备的状态信息。
- **1.7.2 ClearFeature请求**: 清除设备的特定功能。
- **1.7.3 SetFeature请求**: 设置设备的特定功能。
- **1.7.4 SetAddress请求**: 设置设备的地址。
- **1.7.5 GetDescriptor请求**: 获取描述符。
- **1.7.6 SetDescriptor请求**: 设置描述符。
- **1.7.7 GetConfiguration请求**: 获取当前配置。
- **1.7.8 SetConfiguration请求**: 设置当前配置。
- **1.7.9 GetInterface请求**: 获取接口状态。
- **1.7.10 SetInterface请求**: 设置接口状态。
- **1.7.11 SynchFrame请求**: 获取同步帧信息。
**1.8 USB插头插座选择**
选择合适的USB插头插座对于确保设备与主机之间的稳定连接至关重要。
**1.9 USB线选择**
选择适当的USB线材同样重要，特别是对于高速数据传输来说，线材的质量直接影响数据传输的速度和稳定性。
#### 二、CY7C68013A芯片简介
**2.1 芯片结构**
CY7C68013A是一款集成有USB 2.0控制器和增强型8051处理器的单芯片解决方案，适用于各种USB应用。
- **2.1.1 功能特点**: 支持USB 2.0全速/高速操作，具有8个可配置的端点等。
- **2.1.2 引脚说明**: 提供详细的引脚定义和功能说明，便于设计电路板。
**2.2 增强型8051核**
- **2.2.1 数据存储器**: 内部RAM用于存储程序数据。
- **2.2.2 中断系统**: 提供多个中断源，支持外部中断和定时器中断等。
- **2.2.3 挂起和复位**: 支持挂起和复位功能，便于系统管理和调试。
**2.3 存储空间**
- **2.3.1 片内存储区**: 提供内部存储空间，用于存储程序代码和数据。
- **2.3.2 片内0xE000～0xFFFF存储区**: 特定功能寄存器和中断向量表的地址范围。
- **2.3.3 FX2端点缓冲区**: 用于存储端点数据。
**2.4 I/O系统**
- **2.4.1 I/O口**: 提供多个I/O端口，支持GPIO功能。
- **2.4.2 从属FIFO接口模式**: 用于实现高速数据传输。
- **2.4.3 GPIF接口模式**: 支持多种外设接口协议，如SDRAM、SRAM等。
**2.5 设备列举和重列举**
- **2.5.1 缺省USB设备**: 设备首次连接时的默认设置。
- **2.5.2 端点0对设备请求的响应**: 描述端点0如何响应主机的设备请求。
- **2.5.3 无EEPROM列举模式**: 无需外部EEPROM即可完成设备列举过程。
- **2.5.4 EEPROM首字节为0XC0列举模式**: 使用特定格式的EEPROM进行设备列举。
- **2.5.5 EEPROM首字节为0XC2列举模式**: 另一种使用EEPROM进行设备列举的方法。
#### 三、硬件说明
**3.1 开发板功能特点**
- **3.1.1 符合USB2.0规范**: 确保设备兼容USB 2.0标准。
- **3.1.2 完整的固件下载方案**: 支持快速、简单的固件升级。
- **3.1.3 完整的在线编程方案**: 实现在线编程，提高开发效率。
- **3.1.4 完整的在线仿真调试方案**: 提供调试工具，方便问题定位。
- **3.1.5 完整详细的中文开发文档**: 包括详细的硬件和软件开发指南。
- **3.1.6 生动的开发教程录像**: 通过视频教程帮助开发者更快掌握开发技巧。
- **3.1.7 GPIF开发教程**: 详细介绍GPIF接口的使用方法。
- **3.1.8 SLAVE FIFO开发教程**: 指导如何使用从属FIFO接口。
- **3.1.9 实用的固件下载实例**: 提供实际操作案例，帮助理解固件下载流程。
- **3.1.10 丰富的实验例子**: 包含多种实验示例，便于学习和测试。
- **3.1.11 速度测试**: 进行性能测试，评估数据传输速度。
- **3.1.12 完整的开发源代码**: 提供完整的硬件和软件源代码，方便开发者进行二次开发。
- **3.1.13 芯片选型**: 介绍芯片的选择依据和适用场景。
- **3.1.14 丰富的扩展接口**: 支持多种外设接口，提高系统的扩展性。
**3.2 开发板介绍**
- **3.2.1 开发板布局**: 介绍开发板的物理布局，包括各部分的功能区域划分。
以上是基于“USB+FPGA开发文档”标题和描述中提到的知识点的详细说明。通过这份文档，读者可以了解到USB 2.0的基本原理以及如何利用CY7C68013A芯片进行开发，同时也能了解到开发板的相关特点和使用方法，为实际的项目开发提供了理论基础和技术指导。
