EZ_USBFX2固件与设备驱动开发

PLDCPLDFPGA应用

文章编号:1008-0570(2010)07-2-0162-03

《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2010年第26卷第7-2期

EZ-USBFX2固件与设备驱动开发

TheDevelopmentofEZ-USBFX2FirmwareandDeviceDiver

(1.中国科学院研究生院;2.中国科学院西安光学精密机械研究所)

呼媛

1,2

李自田

2

胡炳樑

2

马亮

2

HUYuanLIZi-tianHUBing-liangMALiang

摘要:针对360Mbps速率的串行数据采集与存储的设计要求,设计了EZ-USBFX2固件程序和设备驱动。本文介绍了EZ-USBFX2接口芯片Cy7c68013的结构和特点,通过分析EZ-USBFX2固件框架,给出了固件开发的实例。通过测试,固件能够

正确初始化设备,成功完成设备的枚举过程,实现与主机的正常通信。并且对开发设备驱动程序的具体步骤和关键技术予以说明,使用Windows98DDK开发工具包来开发设备驱动程序,在此基础上实现了自动加载固件程序。关键词:EZ-USBFX2;Cy7c68013;固件程序;设备驱动中图分类号:TP311.1文献标识码:A

技术创新

Abstract:Forthesakeofthedesignrequireofserialdataacquisitionandstoragewiththespeedof360Mbps,designedEZ-USBFX2firmwareanddevicediver.ThisarticlewasintroducedtheconfigurationandcharacteristicofEZ-USBFX2interfacechipCy7c68013.AccordingtoanalyzethefirmwareframeofEZ-USBFX2,anexampleoffirmwaredevelopmenthasbeengiven.Analysisofthedebugresultsshowsthatthefirmwarecanexactlyaccomplishdeviceinitializationanddeviceenumerationprocess,realizethenormalcommunicationbetweenthehoseanddevice.Thenexplainthematerialapproachandkeytechnologyofthedevelopmentofdevicediver,developthedevicediverbyWindows98DDK,andautomaticdownloadoffirmwarehasbeenachieved.Keywords:EZ-USBFX2;Cy7c68013;Firmware;DeviceDiver

引言

随着高光谱成像仪的空间分辨率和光谱分辨率的不断提高,光谱仪生成的数据成几何级数增加,即使压缩后,数据量也很大,这给压缩后数据采集系统和存储也带来了更大的挑战。由于USB具有即插即用,多种操作系统支持,易于扩展与连接等显著优点,使得它在计算机外围接口中占据了越来越明显的优势。在USB设备开发中,固件程序和驱动程序的设计是非常重要的一个环节。固件程序与USB的设备传输速度有密不可分的关系,而要实现USB通信,则需要编写USB的驱动程序主机才能识别出来,所以用户需要为自己的USB设备开发驱动程序。随着USB的不断发展和完善,其传输速率也将会不断提高,应用也会越来越广泛。

FX2端点FIFO相连。外部处理器既可以是同步方式,也可以是异步方式。FX2端点类型和缓冲大小是由固件来配置的。

1硬件设计

1.1USB接口芯片Cy7c68013简介

USB2.0接口芯片Cy7c68013属于Cypress公司的EZ-USBFX2系列产品,是Cypress公司生产的第一款USB2.0芯片。EZ-USBFX2的CPU采用加强型的8051单片机,提高了运行速度,增强了功能。同时,该芯片采用内部RAM用于程序和数据存取,最高可以运行到48M的时钟频率,完全支持USB2.0协议规定的高速和全速通信,能够达到480Mbps的通信速率,同时兼容该芯片外部接口丰富,有通用IO口,从FIFO接口,USB1.0协议。

可编程的GPIF接口,同时支持8位和16位的总线宽度。Cy7c68013内部结构框图见图1。

在从FIFO接口模式下,外部逻辑或外部处理器直接与

呼媛:硕士研究生

-162-360元/年邮局订阅号：82-946

图1Cy7c68013内部结构框图

1.2应用电路设计

压缩后的数据分为两路,每一路的数据都是串行数据传输,经过FPGA后进行整合,得到8位的并行传输数据。经过整合后得到的数据传输到USB控制器中,再将收集到的数据存储到硬盘上。硬件电路结构框图如图2所示。

图2硬件电路结构框图

FPGA芯片在该系统中的作用主要是接收压缩后输出的串行数据,将串行数据进行串并转换,数据编码,数据缓存,完成数据接收端的时序控制和与Cy7c68013芯片通信的时序控制等。

现场总线技术应用200例》