CYPRESS FX2 USB单片机.doc

CYPRESS FX2 USB单片机 我是四川理工学院 电信系2001级 自动化 的一名学生。我正在做关于USB的一个毕业设计，我有幸借到一本关于CYPRESS芯片的英文书。我想把它翻译出与大家共享。由于时间，我不会字字翻译，我把我认为重要的且我有能力翻译的献给大家。以下只是一部分，我有空再继续贴在网上。如有不足，请指教。以下是我看CYPRESS 公司的FX2（USB2.0的单片机）一英文书的心得，也可说是“读书笔记”吧？请各位多多包涵。EXUSB FX2TECHNICAL REFERENCE MANNALCYPRESSCHAPTER 1 INTRODUCING EZ-USB FX21.1 INTRODUCIONUSB 2.0 的功能1. 具有480Mbits/sec的信号速度2. 对USB1。1设备和电缆完全兼容3. 新的集线器结构能向USB1。1设备端口提供复杂的12Mbits/sec数据流。THE CYPRESS SEMICONDUCTOR EZUSB FX2 除了具有USB 2。0 的功能外与不同情况CYPRESS SEMICONDUCTOR USB FX 系列无区别1.2 AN INTRODUCTION OF USBUSB1. 即插即入2. USB不使用电源，跳线，开关，配置程序等，不与I/O，DMA， MEMORY（，IRQ等发生冲突。3. USB集线器能接多个设备。4. USB能满足打印机，硬盘驱动器等的需要。5. USB 的各速度的应用场合A. LOW SPEED（1.5Mbit/sec）鼠标，键盘等B. FULL SPEED (12Mbit/sec) 扬声器，扫描仪等C. HIGH SPEED (480Mbit/sec) 硬盘驱动器等FX2的功能1. 有80512. 有RAM的软件结构3. 使用EZUSB芯片的USB设备不被端口数，大小，传输速度限制4. 代码简单，易学易用。1.3 THE USB SPECIFICATIONTHE USB SPECIFICATION VERSION 2.0 可在WWW.USB.ORG 找到1.4HOST IS MASTER (主机是大脑)1. 一切数据传输要听主机的。除了当主机把设备设置为“SUSPEND（挂起）”模式时设备能发出“REMOTE WAKE UP”信号，例外。2. 采用这种“HOSTCENTRIC MODE”的原因是减低成本。1.5USB DIRECTIONG（传输方向）1. OUT 指 HOST到DEVICE。2. IN 指DEVICE 到HOST。1.6 TOKENS AND PIDS1. 这节将提出以下几个问题？A，什么时候这个主机将送“IN”TOKEN。B，这些“TERMS”（我看书猜是指令，如TOKEN，DATA，HANDSHAKE，SPECIAL）是什么意思？2.接下来我要说的是，USB PIDS（IT IS SPECIAL CODES CALLED PACKET IDS）既USB的数据包代码。PID TYPE类型PID NAME名字TOKENIN，OUT，SOF，SETUPDATA数据DATA0，DATA1， DATA 2，MDATAHANDSHAKE握手ACK，NAK，STALL，NYETSPECIAL特殊PRE，ERR，SPLIT，PING3. 以下是数据传输格式DATA1，DATA0，这两个是重复数据，确保在1数据丢失时，0可补上。不至于数据丢失。TOKEN PACKETDATA PACKET（数据包）H/S PACKETOUTADDRENDPCRC5循环冗余DATA1PAYLOAD DATACRC16循环冗余ACKTOKEN PACKETDATA PACKET（数据包）H/S PACKETOUTADDRENDPCRC5循环冗余DATA0PAYLOAD DATACRC16循环冗余ACK4 USB “OUT” PACKET的传输过程。（不是USB 有两个数据指令吗？“IN”AND“OUT”这儿讲的是“OUT”它是有主机到USB设备的传输。 A 主机送数据到总线上。 B 数据传输到设备。 C USB设备送“ACK”到主机表明接受成功。5 在“FULL SPEED（12MBITS/SEC）”和在“HIGHT SPEED（480MBITS/SEC）”上传送“OUT PACKET”有不同。 A 在“FULL SPEED”，主机重复送“OUT DATA”。 B 在“HIGHT SPEED”，首先，主机送“PING ”指令到“OUT（输出）”终端，询问在外围设备中，这儿是否有空间为“OUT DATA（输出数据）”。仅仅当主机收到回答，既收到“ACK”，主机才会送“OUT TOKEN AND DATA（输出指令和数据）。（我想就是因为这个改进，一部份提高了传输速度，这就是“HIGHT SPEED”和“FULL SPEED”的差别）6 这儿有两个重复的DATA PIDS （数据包IDS），这是由于USB严格的查错机制。其查错过程如下：A，设备的ACK握手信号，表明设备接受数据无误，（而且我认为它的CRC循环冗余，也是其数据严格的表现）B，如果设备不回复，表示数据可能丢失，主机自然会重发的。（那你说，发了两个重复数据，如没丢，不多了吗？这不多，设备自然会处理多的那个）7 接下来我会讲解各PIDS。 A SETUP TOKEN（SETUP领牌）是唯一的用来“控制”传输的。 B SOF TOKEN（START OF FRAME，开始帧）。在FULL SPEED（12MBITS/SEC）下，SOF TOKEN 每MS（毫秒）发生。在HIGH SPEED下，125MS一帧，而每帧包含一个SOF TOKEN。 C ACK （ACKONWLEDGE）表示数据接收成功。 D NAK（NEGATIVE ACKONWLEDGE）是设备表示自己很忙，请主机再传。注意它不是“ERROR（出错）”，当USB设备发现传输有错时，它会选择不“回答”。 E STALL 表示出现主机不可预知的错误。 F NYET（NOT YET）它只出现在HIGH SPEED模式下，表示设备数据传输成功，但还没准备好接受下个设备。 G PRE 这个出现在LOW SPEED（1。5MBITS/SEC）下，FX2不支持。1.5.1 RECEIEING DATA FROM THE HOST（接受来自主机的数据）。1 以下我将写这的过程。 A 首先主机送给设备，数据和“OUT”（记住OUT在数据后哦）。 B 接下就是设备回复主机了，这儿分三种情况1，设备有接受数据的空间，设备回复“ACK”。2，如果这儿没多空，它会送“NACK”到主机。3，如果设备发现主机传来的数据有误，它会什么也不发（我想这也是加快其运行速度的好方法），主机在规定时间内没收到任何来自设备的信号，它会重发数据。1.6.2 SENDING DATA TO THE HOST（送数据到主机）1. USB设备不会传数据到主机，（这是我自己翻译的，我不知道是否理解正确，我把原文写下“A USB DEVICE NEVER SPONTANEOUSLY SENDS DATA TO THE HOST”）。2. 当主机送一个“IN”请求到FX2，数据将被外围设备通过端口送到主机。1.7 USB FRAMES(USB 帧）1 USB 主机每毫秒（MILLISECOND）传输一个SOF（START OF FRAME，开始帧）给 所有USB设备。2 SOF包中 每帧由11位组成。其当前帧（其帧号0-2047）可在任意时间从FX2内部寄存器读出。3 在HIGH SPEED（480MBIT/S）每一秒毫秒（ONE MILLISECOND）帧被分成8个125微秒（MICROSECOND），每个包含1个SOF包。而帧号以毫秒（MILLISECOND）计数，既一秒一个，因此这8个帧有相同的帧号。为跟踪当前的微秒帧（MICROFRAME0-7），FX2提供了一个可读的微秒帧计数器（MICROFRAME COUNT）。4，当FX2收到一个SOF，它将产生一个中断请求。A在FULL SPEED 情况下，每毫秒一次（ONCE EVERY MILLISECOND），B在HIGH SPEED情况下，每125微秒一次（ONCE EVERY 125 MICROSECOND）。这个SOF中断应用于，比如服务同步数据时使用。1.8 USB FRANSFER TYPES（USB传输类型）它有四个类型，以在总线上传输方式而定。181 BULK TRANSFERS （块传输）输入INADDRENDPCRC5DATA1有效数据PAYLOAD DATA循环冗余CRC16应答ACK令牌包TOKEN PACKET数据包DATA PACKET握手包H/S PKT 输出OUTADDRENDPCRC5DATA1有效数据PAYLOAD DATA循环冗余CRC16ACKTOKEN PACKETDATA PACKETH/S PKT它的特性，1. 突发性（BURSTY）。2. A在FULL SPEED （12Mbits/Sec）情况下 每数据包包含8，16，32，64个字节。B在HIGH SPEED （480Mbits/Sec）情况下 每数据包包含512个字节。3. 精确性。4. 可用于打印机，扫描仪等。1.8.2 INTERRUPT TRANSFER （中断传输）1 中断数据与块传输数据格式相同，如下图输入INADDRENDPCRC5DATA1有效数据PAYLOAD DATA循环冗余CRC16应答ACK令牌包TOKEN PACKET数据包DATA PACKET握手包H/S PKT1 .8. 2 INTERRUPT TRANSFERS (中断传输)IN（输入）ADDR（地址）ENDPCRC5（循环冗余）DATA1（数据）PAYLOAD DATA（有效数据）CRC16（循环冗余）ACK（应答）TOKEN PACKET（令牌）DATA PACKET（数据包）H/S PKT（握手）1 中断数据传输的数据与块传输的数据类似。2 中断传输 在FULL SPEED （12Mbits/Sec）情况下，它的传输字节可在1之64个字节间。在HIGH SPEED （480Mbits/Sec）情况下，它的传输字节可高达1024个字节。3 它使用了IN 令牌（TOKEN）。1.8.3 ISOCHRONOUS TRANSFERS（同步传输）IN（输入）ADDR（地址）ENDPCRC5（循环冗余）DATA1（数据）PAYLOAD DATA（有效数据）CRC16（循环冗余）ACK（应答）TOKEN PACKET（令牌）DATA PACKET（数据包）H/S PKT（握手）1 同步传输适用于音响或视频。2 同步传输 在FULL SPEED （12Mbits/Sec）情况下，它的传输字节每包可在1之1023个字节间。在HIGH SPEED （480Mbits/Sec）情况下，它的传输字节每包可在1之1024个字节间。3 A同步传输中，时间非常重要。 B在USB帧中，分配了一定的USB带宽给同步传输。 C同步传输没有握手（NO HANDSHAKE ，SUCH AS ACK/NAK/STALL/NYET），没有重发（NO RETRIES）。而查错被限制在16-bit CRC。 D同步传输不使用数据轮换机制（DATA-TROGGLE MECHANISM），在FULL SPEED （12Mbits/Sec）情况下，仅仅有DATA0。在HIGH SPEED （480Mbits/Sec）情况下，有DATA0，DATA1，DATA2，MDATA， E同步传输每帧每个端点传输的包量。在FULL SPEED （12Mbits/Sec）情况下，每帧每个端点传输可传输一个同步数据包；在HIGH SPEED （480Mbits/Sec）情况下，每帧每个端点可传输高达3个同步数据包。1.8.4 CONTROL TRANSFERS （控制传输）以下将介绍控制传输的三个阶段：SETUP STAGE（SETUP 阶段），DATA STAGE（DATA 阶段，此阶段可根据需要缺省），STATUS STAGE（STATUS 阶段）。如下图：1 ACONTROL TRANSFERS （控制传输）配置和送控制命令到主机。 BCONTROL TRANSFERS （控制传输）非常重要，它使用最广泛的USB错误检测。 C主机为控制传输在USB帧中保留了一部分空间。2控制传输由二或三个阶段构成（DATA 阶段，此阶段可根据需要缺省）。 ASETUP STAGE（SETUP 阶段）包含了8字节的USB控制数据。 BDATA STAGE（DATA 阶段）如果需要可缺省。 CSTATUS STAGE（STATUS 阶段）也可称（HANDSHAKE，握手）在这个阶段，允许设备直接显示CONTROL传输成功。19 ENUMERQTION（枚举）1USB设备的即插即入（PLUG A