CYPRESS FX2 USB單片機(jī).doc

CYPRESS FX2 USB單片機(jī) 我是四川理工學(xué)院 電信系2001級 自動化 的一名學(xué)生。我正在做關(guān)于USB的一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我有幸借到一本關(guān)于CYPRESS芯片的英文書。我想把它翻譯出與大家共享。由于時(shí)間，我不會字字翻譯，我把我認(rèn)為重要的且我有能力翻譯的獻(xiàn)給大家。以下只是一部分，我有空再繼續(xù)貼在網(wǎng)上。如有不足，請指教。以下是我看CYPRESS 公司的FX2（USB2.0的單片機(jī)）一英文書的心得，也可說是“讀書筆記”吧？請各位多多包涵。EXUSB FX2TECHNICAL REFERENCE MANNALCYPRESSCHAPTER 1 INTRODUCING EZ-USB FX21.1 INTRODUCIONUSB 2.0 的功能1. 具有480Mbits/sec的信號速度2. 對USB1。1設(shè)備和電纜完全兼容3. 新的集線器結(jié)構(gòu)能向USB1。1設(shè)備端口提供復(fù)雜的12Mbits/sec數(shù)據(jù)流。THE CYPRESS SEMICONDUCTOR EZUSB FX2 除了具有USB 2。0 的功能外與不同情況CYPRESS SEMICONDUCTOR USB FX 系列無區(qū)別1.2 AN INTRODUCTION OF USBUSB1. 即插即入2. USB不使用電源，跳線，開關(guān)，配置程序等，不與I/O，DMA， MEMORY（，IRQ等發(fā)生沖突。3. USB集線器能接多個(gè)設(shè)備。4. USB能滿足打印機(jī)，硬盤驅(qū)動器等的需要。5. USB 的各速度的應(yīng)用場合A. LOW SPEED（1.5Mbit/sec）鼠標(biāo)，鍵盤等B. FULL SPEED (12Mbit/sec) 揚(yáng)聲器，掃描儀等C. HIGH SPEED (480Mbit/sec) 硬盤驅(qū)動器等FX2的功能1. 有80512. 有RAM的軟件結(jié)構(gòu)3. 使用EZUSB芯片的USB設(shè)備不被端口數(shù)，大小，傳輸速度限制4. 代碼簡單，易學(xué)易用。1.3 THE USB SPECIFICATIONTHE USB SPECIFICATION VERSION 2.0 可在WWW.USB.ORG 找到1.4HOST IS MASTER (主機(jī)是大腦)1. 一切數(shù)據(jù)傳輸要聽主機(jī)的。除了當(dāng)主機(jī)把設(shè)備設(shè)置為“SUSPEND（掛起）”模式時(shí)設(shè)備能發(fā)出“REMOTE WAKE UP”信號，例外。2. 采用這種“HOSTCENTRIC MODE”的原因是減低成本。1.5USB DIRECTIONG（傳輸方向）1. OUT 指 HOST到DEVICE。2. IN 指DEVICE 到HOST。1.6 TOKENS AND PIDS1. 這節(jié)將提出以下幾個(gè)問題？A，什么時(shí)候這個(gè)主機(jī)將送“IN”TOKEN。B，這些“TERMS”（我看書猜是指令，如TOKEN，DATA，HANDSHAKE，SPECIAL）是什么意思？2.接下來我要說的是，USB PIDS（IT IS SPECIAL CODES CALLED PACKET IDS）既USB的數(shù)據(jù)包代碼。PID TYPE類型PID NAME名字TOKENIN，OUT，SOF，SETUPDATA數(shù)據(jù)DATA0，DATA1， DATA 2，MDATAHANDSHAKE握手ACK，NAK，STALL，NYETSPECIAL特殊PRE，ERR，SPLIT，PING3. 以下是數(shù)據(jù)傳輸格式DATA1，DATA0，這兩個(gè)是重復(fù)數(shù)據(jù)，確保在1數(shù)據(jù)丟失時(shí)，0可補(bǔ)上。不至于數(shù)據(jù)丟失。TOKEN PACKETDATA PACKET（數(shù)據(jù)包）H/S PACKETOUTADDRENDPCRC5循環(huán)冗余DATA1PAYLOAD DATACRC16循環(huán)冗余ACKTOKEN PACKETDATA PACKET（數(shù)據(jù)包）H/S PACKETOUTADDRENDPCRC5循環(huán)冗余DATA0PAYLOAD DATACRC16循環(huán)冗余ACK4 USB “OUT” PACKET的傳輸過程。（不是USB 有兩個(gè)數(shù)據(jù)指令嗎？“IN”AND“OUT”這兒講的是“OUT”它是有主機(jī)到USB設(shè)備的傳輸。 A 主機(jī)送數(shù)據(jù)到總線上。 B 數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O(shè)備。 C USB設(shè)備送“ACK”到主機(jī)表明接受成功。5 在“FULL SPEED（12MBITS/SEC）”和在“HIGHT SPEED（480MBITS/SEC）”上傳送“OUT PACKET”有不同。 A 在“FULL SPEED”，主機(jī)重復(fù)送“OUT DATA”。 B 在“HIGHT SPEED”，首先，主機(jī)送“PING ”指令到“OUT（輸出）”終端，詢問在外圍設(shè)備中，這兒是否有空間為“OUT DATA（輸出數(shù)據(jù)）”。僅僅當(dāng)主機(jī)收到回答，既收到“ACK”，主機(jī)才會送“OUT TOKEN AND DATA（輸出指令和數(shù)據(jù)）。（我想就是因?yàn)檫@個(gè)改進(jìn)，一部份提高了傳輸速度，這就是“HIGHT SPEED”和“FULL SPEED”的差別）6 這兒有兩個(gè)重復(fù)的DATA PIDS （數(shù)據(jù)包IDS），這是由于USB嚴(yán)格的查錯(cuò)機(jī)制。其查錯(cuò)過程如下：A，設(shè)備的ACK握手信號，表明設(shè)備接受數(shù)據(jù)無誤，（而且我認(rèn)為它的CRC循環(huán)冗余，也是其數(shù)據(jù)嚴(yán)格的表現(xiàn)）B，如果設(shè)備不回復(fù)，表示數(shù)據(jù)可能丟失，主機(jī)自然會重發(fā)的。（那你說，發(fā)了兩個(gè)重復(fù)數(shù)據(jù)，如沒丟，不多了嗎？這不多，設(shè)備自然會處理多的那個(gè)）7 接下來我會講解各PIDS。 A SETUP TOKEN（SETUP領(lǐng)牌）是唯一的用來“控制”傳輸?shù)摹?B SOF TOKEN（START OF FRAME，開始幀）。在FULL SPEED（12MBITS/SEC）下，SOF TOKEN 每MS（毫秒）發(fā)生。在HIGH SPEED下，125MS一幀，而每幀包含一個(gè)SOF TOKEN。 C ACK （ACKONWLEDGE）表示數(shù)據(jù)接收成功。 D NAK（NEGATIVE ACKONWLEDGE）是設(shè)備表示自己很忙，請主機(jī)再傳。注意它不是“ERROR（出錯(cuò)）”，當(dāng)USB設(shè)備發(fā)現(xiàn)傳輸有錯(cuò)時(shí)，它會選擇不“回答”。 E STALL 表示出現(xiàn)主機(jī)不可預(yù)知的錯(cuò)誤。 F NYET（NOT YET）它只出現(xiàn)在HIGH SPEED模式下，表示設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸成功，但還沒準(zhǔn)備好接受下個(gè)設(shè)備。 G PRE 這個(gè)出現(xiàn)在LOW SPEED（1。5MBITS/SEC）下，F(xiàn)X2不支持。1.5.1 RECEIEING DATA FROM THE HOST（接受來自主機(jī)的數(shù)據(jù)）。1 以下我將寫這的過程。 A 首先主機(jī)送給設(shè)備，數(shù)據(jù)和“OUT”（記住OUT在數(shù)據(jù)后哦）。 B 接下就是設(shè)備回復(fù)主機(jī)了，這兒分三種情況1，設(shè)備有接受數(shù)據(jù)的空間，設(shè)備回復(fù)“ACK”。2，如果這兒沒多空，它會送“NACK”到主機(jī)。3，如果設(shè)備發(fā)現(xiàn)主機(jī)傳來的數(shù)據(jù)有誤，它會什么也不發(fā)（我想這也是加快其運(yùn)行速度的好方法），主機(jī)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒收到任何來自設(shè)備的信號，它會重發(fā)數(shù)據(jù)。1.6.2 SENDING DATA TO THE HOST（送數(shù)據(jù)到主機(jī)）1. USB設(shè)備不會傳數(shù)據(jù)到主機(jī)，（這是我自己翻譯的，我不知道是否理解正確，我把原文寫下“A USB DEVICE NEVER SPONTANEOUSLY SENDS DATA TO THE HOST”）。2. 當(dāng)主機(jī)送一個(gè)“IN”請求到FX2，數(shù)據(jù)將被外圍設(shè)備通過端口送到主機(jī)。1.7 USB FRAMES(USB 幀）1 USB 主機(jī)每毫秒（MILLISECOND）傳輸一個(gè)SOF（START OF FRAME，開始幀）給 所有USB設(shè)備。2 SOF包中 每幀由11位組成。其當(dāng)前幀（其幀號0-2047）可在任意時(shí)間從FX2內(nèi)部寄存器讀出。3 在HIGH SPEED（480MBIT/S）每一秒毫秒（ONE MILLISECOND）幀被分成8個(gè)125微秒（MICROSECOND），每個(gè)包含1個(gè)SOF包。而幀號以毫秒（MILLISECOND）計(jì)數(shù)，既一秒一個(gè)，因此這8個(gè)幀有相同的幀號。為跟蹤當(dāng)前的微秒幀（MICROFRAME0-7），F(xiàn)X2提供了一個(gè)可讀的微秒幀計(jì)數(shù)器（MICROFRAME COUNT）。4，當(dāng)FX2收到一個(gè)SOF，它將產(chǎn)生一個(gè)中斷請求。A在FULL SPEED 情況下，每毫秒一次（ONCE EVERY MILLISECOND），B在HIGH SPEED情況下，每125微秒一次（ONCE EVERY 125 MICROSECOND）。這個(gè)SOF中斷應(yīng)用于，比如服務(wù)同步數(shù)據(jù)時(shí)使用。1.8 USB FRANSFER TYPES（USB傳輸類型）它有四個(gè)類型，以在總線上傳輸方式而定。181 BULK TRANSFERS （塊傳輸）輸入INADDRENDPCRC5DATA1有效數(shù)據(jù)PAYLOAD DATA循環(huán)冗余CRC16應(yīng)答ACK令牌包TOKEN PACKET數(shù)據(jù)包DATA PACKET握手包H/S PKT 輸出OUTADDRENDPCRC5DATA1有效數(shù)據(jù)PAYLOAD DATA循環(huán)冗余CRC16ACKTOKEN PACKETDATA PACKETH/S PKT它的特性，1. 突發(fā)性（BURSTY）。2. A在FULL SPEED （12Mbits/Sec）情況下 每數(shù)據(jù)包包含8，16，32，64個(gè)字節(jié)。B在HIGH SPEED （480Mbits/Sec）情況下 每數(shù)據(jù)包包含512個(gè)字節(jié)。3. 精確性。4. 可用于打印機(jī)，掃描儀等。1.8.2 INTERRUPT TRANSFER （中斷傳輸）1 中斷數(shù)據(jù)與塊傳輸數(shù)據(jù)格式相同，如下圖輸入INADDRENDPCRC5DATA1有效數(shù)據(jù)PAYLOAD DATA循環(huán)冗余CRC16應(yīng)答ACK令牌包TOKEN PACKET數(shù)據(jù)包DATA PACKET握手包H/S PKT1 .8. 2 INTERRUPT TRANSFERS (中斷傳輸)IN（輸入）ADDR（地址）ENDPCRC5（循環(huán)冗余）DATA1（數(shù)據(jù)）PAYLOAD DATA（有效數(shù)據(jù)）CRC16（循環(huán)冗余）ACK（應(yīng)答）TOKEN PACKET（令牌）DATA PACKET（數(shù)據(jù)包）H/S PKT（握手）1 中斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類似。2 中斷傳輸 在FULL SPEED （12Mbits/Sec）情況下，它的傳輸字節(jié)可在1之64個(gè)字節(jié)間。在HIGH SPEED （480Mbits/Sec）情況下，它的傳輸字節(jié)可高達(dá)1024個(gè)字節(jié)。3 它使用了IN 令牌（TOKEN）。1.8.3 ISOCHRONOUS TRANSFERS（同步傳輸）IN（輸入）ADDR（地址）ENDPCRC5（循環(huán)冗余）DATA1（數(shù)據(jù)）PAYLOAD DATA（有效數(shù)據(jù)）CRC16（循環(huán)冗余）ACK（應(yīng)答）TOKEN PACKET（令牌）DATA PACKET（數(shù)據(jù)包）H/S PKT（握手）1 同步傳輸適用于音響或視頻。2 同步傳輸 在FULL SPEED （12Mbits/Sec）情況下，它的傳輸字節(jié)每包可在1之1023個(gè)字節(jié)間。在HIGH SPEED （480Mbits/Sec）情況下，它的傳輸字節(jié)每包可在1之1024個(gè)字節(jié)間。3 A同步傳輸中，時(shí)間非常重要。 B在USB幀中，分配了一定的USB帶寬給同步傳輸。 C同步傳輸沒有握手（NO HANDSHAKE ，SUCH AS ACK/NAK/STALL/NYET），沒有重發(fā)（NO RETRIES）。而查錯(cuò)被限制在16-bit CRC。 D同步傳輸不使用數(shù)據(jù)輪換機(jī)制（DATA-TROGGLE MECHANISM），在FULL SPEED （12Mbits/Sec）情況下，僅僅有DATA0。在HIGH SPEED （480Mbits/Sec）情況下，有DATA0，DATA1，DATA2，MDATA， E同步傳輸每幀每個(gè)端點(diǎn)傳輸?shù)陌俊Ｔ贔ULL SPEED （12Mbits/Sec）情況下，每幀每個(gè)端點(diǎn)傳輸可傳輸一個(gè)同步數(shù)據(jù)包；在HIGH SPEED （480Mbits/Sec）情況下，每幀每個(gè)端點(diǎn)可傳輸高達(dá)3個(gè)同步數(shù)據(jù)包。1.8.4 CONTROL TRANSFERS （控制傳輸）以下將介紹控制傳輸?shù)娜齻€(gè)階段：SETUP STAGE（SETUP 階段），DATA STAGE（DATA 階段，此階段可根據(jù)需要缺省），STATUS STAGE（STATUS 階段）。如下圖：1 ACONTROL TRANSFERS （控制傳輸）配置和送控制命令到主機(jī)。 BCONTROL TRANSFERS （控制傳輸）非常重要，它使用最廣泛的USB錯(cuò)誤檢測。 C主機(jī)為控制傳輸在USB幀中保留了一部分空間。2控制傳輸由二或三個(gè)階段構(gòu)成（DATA 階段，此階段可根據(jù)需要缺?。?。 ASETUP STAGE（SETUP 階段）包含了8字節(jié)的USB控制數(shù)據(jù)。 BDATA STAGE（DATA 階段）如果需要可缺省。 CSTATUS STAGE（STATUS 階段）也可稱（HANDSHAKE，握手）在這個(gè)階段，允許設(shè)備直接顯示CONTROL傳輸成功。19 ENUMERQTION（枚舉）1USB設(shè)備的即插即入（PLUG A