基于DSP的USB接口設計
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1 引言
通過(guò)DSP 處理的數據往往要傳輸給PC 機進(jìn)行存儲和再處理,那么就必須解決DSP 與 PC 機之間的高速通信問(wèn)題。本設計方案以德州儀器(TI)的C5000 系列DSP 芯片TMS320VC5416為微處理器,利用Cypress公司提供的USB2.0接口芯片CY7C68001 實(shí)現了USB2.0 從機接口設計,從而使PC機與DSP 通過(guò)USB2.0 接口實(shí)現高速雙向地傳輸數據。
2 TMS320VC5416 與CY7C68001 EZUSBSX2硬件接口設計
系統方案采用PC機作為上位機,負責USB總線(xiàn)上檢測到設備接入并進(jìn)行枚舉、識別的過(guò)程,并且可以通過(guò)在PC機上運行應用程序來(lái)控制數據的傳輸。USB芯片作為USB設備端,連接DSP與上位機的數據交換。DSP用于實(shí)現USB協(xié)議,通過(guò)DSP編程實(shí)現DSP數據通過(guò)USB接口與PC機通信,且USB芯片的描述符寫(xiě)入及各種命令狀態(tài)的處理均通過(guò)DSP編程實(shí)現。
TMS320VC5416 是TI 的一款16bit 定點(diǎn)高性能DSP,由于VC5416的功耗低、性能高,其分開(kāi)的指令和數據空間使該芯片具有高度的并行操作能力,在單周期內允許指令和數據同時(shí)存取,再加上高度優(yōu)化的指令集,使得該芯片具有很高的運算速度,同時(shí)該芯片本身具有豐富的片內存儲器資源以及多種片上外設,因此在工程界得到了廣泛的應用。
Cypress 公司的CY7C68001 EZ-USB SX2 是一款高性能、使用方便的USB2.0 接口芯片,滿(mǎn)足USB2.0 協(xié)議,可工作在高速(480Mbps)或全速(12Mbps)模式下,提供一個(gè)控制端點(diǎn)用于處理USB設備的請求以及四個(gè)可配置端點(diǎn)用于傳輸控制和數據信號,這四個(gè)端點(diǎn)共享一個(gè)4KB的FIFO空間,具備標準的8位或16位外部主機接口,可無(wú)縫連接多種標準微處理器,比方說(shuō)DSP、ASIC和FPGA等,并可根據需求設置為同步或異步接口,片內集成鎖相環(huán)(PLL),該芯片廣泛應用于DSL調制解調器、MP3、讀卡器、數碼照機、掃描儀、打印機等設備。
系統的硬件接口設計如圖1、圖2所示,兩者通過(guò)數據、地址總線(xiàn)以及讀、寫(xiě)信號線(xiàn)等進(jìn)行通信,CY7C68001的片選信號連接至TMS320VC5416 的I/O空間片選信號上,CY7C68001 的FIFO擴展在VC5416 的I/O 空間上。
電源部分采用一片1117 將5V 轉為3.3V供給CY7C68001EZ-USB SX2,模擬地與數字地之間采用磁珠連接,復位部分采用RC電路設計,且芯片資料上介紹有典型值100KΩ和0.1μF。
3 接口操作原理
CY7C68001 有兩個(gè)外部接口:
(1) 命令接口:用來(lái)訪(fǎng)問(wèn)CY7C68001 寄存器、Endpoint 0緩沖器,以及描述表。
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