基于TMS320C6713的USB數據傳輸系統設計

摘要：介紹了基于TMS320C6713的USB數據傳輸系統。該系統以TMS320C6713作為主控制器，通過(guò)CY7C68001USB控制器連接TMS320C6713與PC主機，克服了傳統的數據傳輸量小，傳輸速度慢的缺點(diǎn)，能更好地滿(mǎn)足大容量數據的傳輸要求。在此詳細闡明了系統的硬件設計方案和軟件設計思想，并進(jìn)行實(shí)現。結果證明，研制的系統具有傳輸速率高，可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：高速數據傳輸；USB 2．0；DSP；VC++

0 引言
近年來(lái)，隨著(zhù)DSP技術(shù)的不斷發(fā)展，數據采集和處理技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于通信、雷達、遙測遙感等各個(gè)領(lǐng)域。聲信號數據采集具有采集量大，速度快的特點(diǎn)，因此，在DSP與主機進(jìn)行數據傳輸時(shí)，需要采用高速通信接口。傳統的接口一般采用PCI總線(xiàn)或RS 232串行總線(xiàn)。PCI總線(xiàn)傳輸速率可達132 Mb／s，但其擴充槽有限且插拔不方便；RS 232串行總線(xiàn)連接比較方便，但是傳輸速率太慢，不易用于高速傳送數據和傳送大量數據。隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的計算機不再為用戶(hù)提供PCI和RS 232外部接口，USB逐漸成為統一的標準外設接口。通用串行總線(xiàn)(USB)集中了PCI和RS 232串行總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，具有方便的即插即用和熱插拔特性以及較高的傳輸速率。其中，USB 2．0的速率最高可達480 Mb／s，滿(mǎn)足高速數據傳輸的要求。
該系統采用TMS320C6713，配合嵌入USB 2．0協(xié)議的芯片CY7C68001，實(shí)現了PC主機與DSP間的高速數據傳輸。

1 芯片介紹
TMS320C6713為高性能32位浮點(diǎn)DSP，適用于專(zhuān)業(yè)音頻信號處理，其主頻可達300 MHz，處理速度高達2 400 MIPS／1 800MFLOPS。其內部采用改進(jìn)的哈佛結構；具有256 KB的片上存儲空間；豐富的外設包括2個(gè)多通道緩沖串口(McBSP)、2個(gè)多通道音頻串口(McASP)、SPI和I2C等；增強的直接存儲器訪(fǎng)問(wèn)(EDMA)控制器，可控制16個(gè)獨立通道完成不受CPU干預的數據傳輸；32 b的外部存儲器接口(EMIF)，能與SRAM，ERPOM，FLASH，SBSRAM和SDRAM無(wú)縫連接。
Cypress公司的CY7C68001集成了USB 2．0收發(fā)器(物理層)以及USB 2．0串行接口引擎SIE(鏈路層，實(shí)現底層通信協(xié)議)，可工作在USB 2．0高速和全速狀態(tài)。它的最高速度可達480 Mb／s，具有2個(gè)外部接口，均可通過(guò)同步或異步方式進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。其命令接口用來(lái)訪(fǎng)問(wèn)CY7C68001寄存器、Endpoint0寄存器以及描述表，FIFO數據接口用來(lái)訪(fǎng)問(wèn)4個(gè)1 KB的FIFO。

2 硬件設計
TMS320C6713通過(guò)EMIF的CE3存儲空間可以外擴USB 2．0接口，因此在對外擴USB進(jìn)行讀／寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)前，需要通過(guò)EMIF的CE3控制寄存器CE3CTL來(lái)配置CE3空間的存儲器接口的類(lèi)型、存儲器寬度及讀寫(xiě)時(shí)序(建立時(shí)間、系統時(shí)間、保持時(shí)間等)，具體配置在USB程序配置中詳細給出。
CY7C68001采用并行異步存儲器接口通過(guò)可編程邏輯芯片CPLD與TMS320C6713相連接。其原理框圖如圖1所示。

由于在USB數據傳輸過(guò)程中，EMIF接口的片選信號會(huì )長(cháng)時(shí)間片選CE3空間，因此，需要避免TMS320C6713在USB數據傳輸過(guò)程中使用通過(guò)EMIF接口通過(guò)其他CEX空間外擴的SDRAM、SBSRAM等存儲器，否則會(huì )造成USB數據的錯誤傳輸。
CY7C68001除了存儲器接口外，還有1個(gè)中斷信號和4個(gè)狀態(tài)信號(READY，FLAGA，FLAGB和FLAGC)。中斷信號采用TMS320C67 13的外部中斷EXT_INT6。