基于CY7C68013A的USB通信程序開(kāi)發(fā)設計

摘要：USB總線(xiàn)(Universal Setial Bus通用串行總線(xiàn))是用來(lái)連接外圍設備與計算機的新式接口，文中給出了利用CY7C68013芯片上所集成的I2C控制器來(lái)控制USB設備上數據傳輸的實(shí)現方法。該方法同時(shí)利用NI公司的LabVIEW來(lái)對上位機進(jìn)行編程，而對USB設備則采用控制傳輸方式，這樣同時(shí)保證了傳輸速度和數據的正確性。
關(guān)鍵詞：USB通用串行總線(xiàn)；CY7C68013A；Inter-Integrated Circuil；LabVIEW

0 引言
CY7C68013中集成有增強的8051微控制器及I2C兼容控制器，其傳輸速率可達100 kHz或400kHz。LabVIEW是一種以圖形化語(yǔ)言為基礎設計虛擬儀器的軟件，LabVIEW采用圖形模式的結構框圖來(lái)構建程序代碼，LabVIEW程序由數據流驅動(dòng)，數據流控制著(zhù)程序的執行順序。LabVIEW功能強大，它帶有可擴展函數庫和子程序庫的通用程序設計系統，它的VISA(Virtual InstrumentSoftware Architecture)是一個(gè)用來(lái)與各種儀器總線(xiàn)進(jìn)行通訊的高級應用編程接口(API)，且不受平臺、總線(xiàn)和環(huán)境的限制。
I2C (Inter-Integrated Circuit)總線(xiàn)是由飛利浦公司開(kāi)發(fā)的兩線(xiàn)式串行總線(xiàn)，主要用于連接微控制器及其外圍設備。它由數據線(xiàn)SDA和時(shí)鐘SCL構成，用于發(fā)送和接收數據。其最主要的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單和有效。
一般情況下，一個(gè)完整的USB通信系統的軟件通常需要上位機程序、驅動(dòng)程序和固件程序三個(gè)部分。

1 上位機程序開(kāi)發(fā)
采用NI公司的LabvIEW實(shí)現上位機程序開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)時(shí)可采用控制傳輸方式?？刂苽鬏斨惺褂煤瘮怠癡ISA打開(kāi)”來(lái)打開(kāi)指定的USB設備，而“VISA USB控制輸出”函數則用來(lái)完成定義請求0xBl，它可將“寫(xiě)入緩沖區”中的數據寫(xiě)入FPGA寄存器。使用函數“VISA USB控制輸入”來(lái)完成自定義請求0xB2，并將FPGA寄存器中的數據讀回到“讀取緩沖區”中。其程序框圖如圖1所示。

波形設置上位機程序時(shí)，可利用子VI產(chǎn)生彈出窗口的功能來(lái)實(shí)現程序通道的設置，而通過(guò)事件結構、case結構、循環(huán)結構則可實(shí)現任意波形產(chǎn)生的子VI；通過(guò)case結構可實(shí)現六種基本波形設置的子VI設計。

2 驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)
設計時(shí)可采用NI公司的VISA來(lái)開(kāi)發(fā)驅動(dòng)程序。當進(jìn)行USB通信時(shí)，VISA提供兩類(lèi)函數供LabVIEW調用，即USB INSTR設備與USB RAW設備。 USB INSTR設備是符合USBTMC協(xié)議的USB設備，使用USB INSTR類(lèi)函數控制時(shí)，其通信無(wú)需配置NI-VISA；而USB RAW設備則是指除了明確符合USBTMC規格的儀器之外的任何USB設備，通信時(shí)都要配置NI-VISA。配置NI-VISA的詳細步驟和過(guò)程可參考NI官方網(wǎng)站上免費提供的文檔《使用NI-VISA控制USB設備》。

3 固件程序開(kāi)發(fā)
構成建構所需要修改的文件大約有五個(gè)。其中Fw.c為USB固件程序的主文件，為了實(shí)現控制傳輸，需要修改該文件：其一是要聲明用來(lái)響應自定義設備請求的兩個(gè)函數，其二是設置自定義設備請求的響應部分。
Periph．c首先要設置初始化函數TD_Init(void)，并應設置與EPOBUF有關(guān)的寄存器、CPU的時(shí)鐘頻率以及與I2C相關(guān)的寄存器：其次還要定義用來(lái)響應自定義設備請求的函數。