文档介绍：宁波舜宇车载光学技术有限公司
数据采集系统
FPGA+
韩斌
2017/6/9
数据采集系统用户手册
批准: 审核: 作成: 日期
一、USB 协议概述
关于 USB 的协议在《IFLabs 核心板开发手册 》介绍的很详细,
接下来主要介绍我在此间所学的一些总结和概括。
每个 USB 设备都可以包含一个或多个配置,不同的配置使设备表现出不同
的功能组合,配置由多个接口组成。在 USB 协议中,接口代表一个基本的功能,
一个功能复杂的 USB 设备可以具有多个接口, 而接口是端点的汇集。
端点的作用类似于寄存器。每个端点在设备内部有唯一的端点号。主机和设备通讯需
要通过端点作为媒介。端点的特点是单向性(即在某一时间只读或只写)。
设备的逻辑结构和组织结构见下图所示:
PC 机识别 USB 设备通过设备枚举来实现,而设备枚举首要步骤就是获取设备描述符。
在每一个 USB 设备内部,包含了固定格式的数据,通过这些数据,USB 主机就可以获取 USB
设备的类型、生产厂商等信息。这些固定格式的数据,我们称之为 USB 设备描述符。标准
的 USB 设备有 5 种 USB 描述符:设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符合字
符串描述符。
USB 数据通讯模型的传输有四种传输方式,分为中断传输、批量传输、同步传输、控制
传输。如下就是控制传输的模型图:
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USB 四个传输方式一般又分为三个事务:IN 事务、OUT 事务和 SETUP 事务,见下图所
示:
事务又分为令牌包(setup)、数据包(data)、握手包(ACK)、特殊包,如下图所示:
一个包分为同步域(SYNC),标识域(PID),地址域(ADDR),端点域(ENDP),帧号
域(FRAM),数据域(DATA)和校验域(CRC),见下图所示:
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USB 正常工作之前,第一件事就是设备枚举,目的就是让主机认得这个 USB 设备,并且
为这个设备配置资源,建立好主机与设备之间的数据传输通道。设备枚举分为如下 8 个步骤:
1, 获取设备描述符
2, 复位
3, 设置地址
4, 再次获取设备描述符
5, 获取配置描述符
6, 获取端点、配置描述符
7, 获取字符串描述符
8, 选择设备配置
二、CYUSB3014 的 SDK 概述
介绍
CYUSB3014 的开发支持包由 Cypress 支持和提供,取名为 FX3 SDK。框架如下
图所示,其内包含整套软件的开发环境,如调试软件 IDE,编译器 GNU,固
件例程 firmware 及上位机应用开发库等。
. SDK 包含内容
软件安装成功后,打开安装如下安装路径:
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. 固件示例概述(firmware)
FX3 SDK 包含的固件示例如下所述:
1. USB Bulk 数据循环示例
这些示例展示了在 2 或 3 个 USB Bulk 端点之间的数据循环传输机制。示例由 2
或 3 的 Bulk 端点 Vendor Class USB 列举描述符组成。DMA 多通道示例由 3 个端点
组成循环。
下面是不同类型的 Bulk 数据循环。这些例子以 Eclipse 文件的形式给出。
1) cyfxbulklpauto:该例利用 DMA AUTO Channel 形成端点间的循环。
2) cyfxbulklpautosig:该例利用 DMA AUTO Channel 及信号(Signaling)形成
端点间的循环。
3) cyfxbulklpmanual:该例利用 DMA MANUAL Channel 形成端点间循环。
4) cyfxbulklpmaninout:该例利用 DMA MANUAL IN 与 DMA MANUAL OUT
形成端点间循环。
5) cyfxbulklpautomanytoone:该例利用 Multichannel DMA AUTO MANY TO
ONE 形成端点间循环。
6) omany:该例利用 Multichannel DMA AUTO ONE TO
MANY 形成端点间循环。
7) omany:该例利用 Multichannel DMA MANUAL ONE TO
MANY 形成端点间循环。
8) cyfxbulklpmanmanytoone:该例利用 Multichannel DMA MANUAL