xilinx700AN1400A用户手册

1、v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -1-redred cyclonecyclone开发板开发板 rciii-3s700a/700an/1400arciii-3s700a/700an/1400a用户手册用户手册v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -2-前言前言本手册适用于使用 red cyclone 系列开发板红色飓风三代 xilinx 版本的用户。开发板由三部分组成：核心板，底板（基础功能扩展板） 。核心板与底板可以配合使用也可以单独使用核心板,核心板支持 usb 接口供电和直接 5v 电源供电两种模式，底板上不要外接电源模

2、块。配合底板这套开发板面向 fpga 的所有用户，既可以用它来学习 fpga 基础的设计知识，也可以只用核心模块配合用户自定义底板实现工程应用。所以，设计本着简单实用，扩展性好的原则。本开发套件配合较高容量的fpga。xc3s700a,xc3s1400a 是 xilinx 主推高性价比产品，700an 更是 xilinx 09推出的新产品，它的配置模式支持内部 flash 烧写，使得破解内部代码非常困难，加密性能大大提高，非常适合内部算法的加密处理。该产品也可以作为产品开发的原型验证板或者 ic 前端设计验证板。我们也希望大家在这套板上开发出有创意的产品。同时，这套开发板也提供了一个 sopc

3、（system on programming chip）平台，可以实现嵌入式的软 cpu，如 microblaze ，picroblaze 等。为嵌入式电子产品设计提供了又一种选择。如何使用本用户手册：用户手册主要是使用户了解开发板上各部分功能模块，硬件连接到 fpga 上的对应的管脚映射，介绍用到的芯片操作的基本原理，当然在这里只是一个简单的介绍，具体如何使用芯片请用户参照芯片手册。由于本人水平有限，手册有错漏和不严谨之处在所难免，如果发现错误恳请发送邮件到 ，欢迎大家批评指正v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -3-目录目录v3-rc3-3s700a/70

4、0an/1400av3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册.1修订记录修订记录.2前言前言.3目录目录.4开发板用户手册内容介绍开发板用户手册内容介绍.6chapter 1 主要器件及特性主要器件及特性.7主要元器件介绍.7chapter 2 核心板与底板接口核心板与底板接口.9核心板用户 io 连接器.9底板用户 io 连接器.11底板用户 io .12chapter 3 高速同步高速同步 sdram .14chapter 4 大容量，快速大容量，快速 flash.16chapter 5 高速异步高速异步 sram .18chapter 6 fpga 配置方案配置

5、方案.21jtag 接口.21as 接口 .21chapter 7 时钟分配时钟分配.22chapter 8 复位电路复位电路.23chapter 9 led 数码管数码管.24chapter 10 系统电源接口系统电源接口.25chapter 11usb 2.0 接口接口 .26chapter 12 320aic23 音频编码芯片音频编码芯片.33fpga 管脚映射.33该芯片主要有如下特性: .33tlv320aic23 的使用.341控制接口.342控制寄存器的使用.35chapter 13 拨码开关按键开关拨码开关按键开关.36拨码开关.36按键开关.36v3-rc3-3s700a/7

6、00an/1400a 用户手册用户手册 -4-chapter 14 七段数码管七段数码管.38chapter 15 ps/2 鼠标（键盘）接口鼠标（键盘）接口 .41键盘.41鼠标.42chapter 16 rs-232 串口串口.45串行通信标准.45接收机设计.46发送机设计.46chapter17 字符型液晶显示器字符型液晶显示器.49介绍.49fpga 控制原理.51chapter 18 蜂鸣器与红外线接口蜂鸣器与红外线接口.53chapter 19 sd 卡接口卡接口.54附录附录 a：原理图：原理图.55附录附录 b, 主要元件的相关材料主要元件的相关材料.55 v3-rc3-3s

7、700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -5-开发板用户手册内容介绍开发板用户手册内容介绍 chapter 1,“主要器件及特性”chapter 2，“核心板与底板接口”核心板部分核心板部分chapter 3，“高速同步 sdram” chapter 4，“大容量快速 flash” chapter 5， “高速异步 sram”chapter 6，“fpga 配置方案”chapter 7，“时钟分配”chapter 8，“复位电路”chapter 9，“led 数码管”chapter 10， “系统电源接口”基础底板部分基础底板部分chapter 11,“usb 2.0 接口” ch

8、apter 12,“320aic23 音频编码芯片” chapter 13,“拨码开关按键开关” chapter 14,“七段数码管”chapter 15， “ps/2 鼠标（键盘）接口” chapter 16， “rs232 串口” chapter 17， “字符型液晶显示器”chapter 18,“蜂鸣器与红外线接口”chapter 19， “sd 卡接口”附录 a,“电路板原理图”附录 b,“主要元件的相关材料”注 1 核心板分为三种版本：（1 1）xc3s700a4f484c+mt48lc4m16a+28f640j3xc3s700a4f484c+mt48lc4m16a+28f640j3

9、（2 2）xc3s700an4f484c+mt48lc4m16a+28f640j3xc3s700an4f484c+mt48lc4m16a+28f640j3（3 3）xc3s1400a4f484c+mt48lc16m16a+28f128j3xc3s1400a4f484c+mt48lc16m16a+28f128j3v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -6- chapter 1主要器件及特性主要器件及特性本部分中描述了 red cycloneiii 代 xilinx 开发板的设计原理和使用方法，作为开发板的配套材料。主要元器件介绍70/140 万门万门 xilinx

10、 spartan3aan 系列系列 fpga采用 bga484 表贴封装 spartan 3an 家族信息spartan 3a 家族信息支持最大单片支持最大单片 16mb x 16bit 高速高速 sdarm最高 166mhz 读写速度；128/64mbyte 快速快速 flash支持最大单片 128m8bit 读写速度为 90ns；v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -7-灵活的页面方式，可以用来存储 fpga 配置文件或者操作系统镜像文件；usb2.0 高速数据接口高速数据接口采用了应用广泛，性能稳定的 cypress 公司 cy68013 芯片实现了 u

11、sb 接口的扩展，能够与计算机之间实现高速的数据传递；9 针针 rs232 串口串口实现与计算机的数据通讯；辅助调试，结果输出；ps/2 鼠标，键盘接口鼠标，键盘接口标准的鼠标、键盘接口，支持 3.3v 和 5v 设备，可以用来验证 ps/2 的接口协议，实现一个 io 设备扩展；512k byte 高速，异步高速，异步 sram一片 256k 16bit 的（issi25616vl）sram，独立的字节使能信号v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -8-chapter 2 核心板与底板接口核心板与底板接口核心板与底板接口采用两个 2mm 间距 40 x2 用户

12、 io 连接器连接。下面就详细介绍连接器上 fpga 对应的管脚。核心板用户 io 连接器信号名称fpga 管脚信号名称fpga 管脚信号名称fpga 管脚用户普通 ioegpio0e17egpio40b8egpio80w22egpio1d18egpio41c8egpio81v22egpio2d19egpio42a7egpio82y22egpio3c19egpio43a6egpio83w21egpio4b20egpio44d7egpio84ab21egpio5a20egpio45c7egpio85aa21v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -9-egpio6e

13、15egpio46b6egpio86ab19egpio7f15egpio47a5egpio87aa19egpio8c18egpio48c6egpio88ab17egpio9a18egpio49d6egpio89ab18egpio10b19egpio50e9egpio90aa15egpio11a19egpio51d8egpio91ab15egpio12d17egpio52a4egpio92ab13egpio13c17egpio53b4egpio93aa14egpio14d16egpio54c5egpio94y5egpio15c16egpio55d5egpio95y6egpio16c14egpio

14、56a3egpio96aa10egpio17e14egpio57b3egpio97ab10egpio18b17egpio58e7egpio98aa8egpio19a17egpio59f8egpio99ab8egpio20d15egpio60y15egpio100ab7egpio21c15egpio61v17egpio101ab6egpio22a16egpio62y14egpio102aa6egpio23a15egpio63w15egpio103ab5egpio24b15egpio64y13egpio104ab4egpio25a14egpio65v14egpio105aa4egpio26f13e

15、gpio66y12egpio106ab3egpio27e13egpio67w13egpio107aa3egpio28d13egpio68v16egpio108ab2egpio29c13egpio69w16egpio109y2egpio30b13egpio70y10egpio110w1egpio31a13egpio71v11egpio111w2egpio32a10egpio72y8egpio112u1egpio33c10egpio73w7egpio113v1egpio34a9egpio74y7egpio114t1egpio35a8egpio75w8egpio115u2egpio36d10egpi

16、o76t22egpio116r2egpio37e10egpio77w9egpio117r1egpio38b9egpio78u22egpio118p2egpio39c9egpio79u21egpio119p1时钟 ioclk_in1pc12clk_in2pv12clk_in3paa12clk_in1ne12clk_in2nu12clk_in3nab12clk_out1pf7clk_out2pab16clk_out3pb11clk_out1ne6clk_out2ny16clk_out3nc11v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -10-底板用户 io 连接器原理图

17、底板用户 io 管脚映射v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -11-核心板信号底板信号核心板信号底板信号核心板信号底板信号用户普通 ioegpio0egpio31egpio40usb_faddr1egpio80lcd6egpio1egpio30egpio41usb_faddr0egpio81lcd5egpio2egpio28egpio42usb_flagdegpio82lcd4egpio3egpio29egpio43usb_pktendegpio83lcd3egpio4egpio27egpio44ud9egpio84lcd2egpio5egpio26egpio

18、45ud8egpio85lcd1egpio6egpio25egpio46ud11egpio86lcd0egpio7egpio24egpio47ud10egpio87lcd_eegpio8egpio22egpio48ud13egpio88lcd_rwegpio9egpio23egpio49ud12egpio89lcd_rsegpio10egpio21egpio50ud15egpio90pb4egpio11egpio20egpio51ud14egpio91pb5egpio12egpio19egpio52usb_slwr#egpio92pb6egpio13egpio18egpio53usb_slrd

19、#egpio93pb7egpio14egpio17egpio54ud0egpio94pb0egpio15egpio16egpio55ud1egpio95pb1egpio16egpio15egpio56ud2egpio96pb2egpio17egpio14egpio57ud3egpio97pb3egpio18egpio12egpio58sys_rst#egpio98led_an3egpio19egpio13egpio59ud4egpio99led1s1egpio20egpio10egpio60ud6egpio100led1s5egpio21egpio11egpio61ud5egpio101led

20、1s0egpio22egpio8egpio62aic_lrcoutegpio102led_an0egpio23egpio9egpio63aic_doutegpio103led1s4egpio24egpio7egpio64aic_dinegpio104led1s3egpio25egpio6egpio65aic_lrcinegpio105led_an1egpio26egpio5egpio66aic_csegpio106led1s7egpio27egpio4egpio67aic_bclkegpio107led_an2egpio28egpio3egpio68aic_modeegpio108led1s6

21、egpio29egpio2egpio69aic_sdinegpio109led1s2egpio30egpio1egpio70aic_aclkegpio110sw0egpio31egpio0egpio71ps2_msclkegpio111sw1egpio32ud7egpio72ps2_msdataegpio112sw2egpio33usb_flaga#egpio73ps2_kbdataegpio113sw3egpio34usb_flagb#egpio74ps2_kbclkegpio114sw4egpio35usb_flagc#egpio75uart_txegpio115sw5egpio36usb

22、_int0#egpio76uart_tx_extegpio116sw6egpio37usb_int1#egpio77uart_rx_extegpio117sw7egpio38usb_sloeegpio78uart_rxegpio118ir_datav3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -12-egpio39usb_wu2egpio79lcd7egpio119悬空时钟 ioclk_in1pclk_in1pclk_in2p悬空clk_in3pusb_clkoutclk_in1nclk_in1nclk_in2n悬空clk_in3nclk_ext3clk_out1pcl

23、k_out1pclk_out2p悬空clk_out3pspclk_out1nclk_out1nclk_out2nusb_ifclkclk_out3n悬空chapter 3 高速同步高速同步sdram原理图v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -13-管脚映射信号名称fpga 管脚信号名称fpga 管脚地址信号数据信号sdram_a0pin_ f1sdram_dq0pin_ e4sdram_a1pin_ f2sdram_dq1pin_ f4sdram_a2pin_ g1sdram_dq2pin_ f3sdram_a3pin_ h1sdram_dq3pin_ g4s

24、dram_a4pin_ h2sdram_dq4pin_ g3sdram_a5pin_ j1sdram_dq5pin_ h3sdram_a6pin_ k1sdram_dq6pin_ h5sdram_a7pin_ k2sdram_dq7pin_ g6sdram_a8pin_ l1sdram_dq8pin_ l3sdram_a9pin_ m2sdram_dq9pin_ m4sdram_a10pin_ e3sdram_dq10pin_ m3v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -14-sdram_a11pin_ m1sdram_dq11pin_ n3sdram_a12p

25、in_ n1sdram_dq12pin_ n4sdram_dq13pin_ p3sdram_dq14pin_ r4注：sa12只有使用mt48lc16m16 时有用sdram_dq15pin_ r3控制信号控制信号信号名称fpga 管脚sdram_dqm0pin_ d3sdram_dqm1pin_ k3sdram_ras#pin_ b1sdram_we#pin_ c1sdram_ba0pin_ d2sdram_ba1pin_ e1sdram_ce#pin_ d1sdram_ckepin_ h4sdram_clkpin_ j3sdram_cas#pin_ c2xc3s700a/an 使用的是 4

26、8lc4m16a2p xc3s1400a 使用的是 48lc16m16a2p v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -15-chapter 4大容量，快速大容量，快速flash flash电路原路图v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -16-管脚映射信号名称fpga 管脚信号名称fpga 管脚信号名称fpga 管脚地址信号ea17pin_ h20控制信号ea0pin_t17ea18pin_ f22flash_ce#pin_ w20ea1pin_t18ea19pin_ f21flash_oe#pin_ w19ea2pin_r19e

27、a20pin_ c22flash_rw#pin_ aa22ea3pin_p18ea21pin_ c21ea4pin_n22ea22pin_ b22ea5pin_n21ea23pin_ b21ea6pin_n20ea24pin_ g18ea7pin_n19数据信号ea8pin_n18ed0pin_ab20ed9pin_p22ea9pin_n17ed1pin_y17ed10pin_p20ea10pin_k22ed2pin_aa17ed11pin_l22ea11pin_j22ed3pin_u13ed12pin_m22ea12pin_j21ed4pin_ab11ed13pin_k18ea13pin_j

28、20ed5pin_y11ed14pin_k17ea14pin_h22ed6pin_ab9ed15pin_g20ea15pin_g22ed7pin_y9ea16pin_h21ed8pin_r21说明flash 采用的是目前应用比较多的 intel 公司的大容量 nor 型 flash 28f128j3, 28f640j3, 28f320j3。最大支持到 32mb x 8bit。其中，ea24 是为了扩展32m8bit，ea23 是为了扩展 16m8bit，管脚 ea22 是为了接 8m8bit。xc3s700a/an 使用的是 28f640j3xc3s1400a 使用的是 28f128j3v3-

29、rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -17-chapter 5 高速异步高速异步sram sram原理图管脚映射地址信号地址信号sram 信号名称fpga 对应管脚号ea0pin_t17ea1pin_t18ea2pin_r19ea3pin_p18v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -18-ea4pin_n22ea5pin_n21ea6pin_n20ea7pin_n19ea8pin_n18ea9pin_n17ea10pin_k22ea11pin_j22ea12pin_j21ea13pin_j20ea14pin_h22ea15pin_g

30、22ea16pin_h21ea17pin_h20ea18pin_f22ea19pin_f21ea20pin_c22ea21pin_c21ea22pin_b22ea23pin_b21ea24pin_g18数据信号数据信号sram 信号名称fpga 对应管脚ed0pin_t3ed1pin_u1ed2pin_u2ed3pin_u3ed4pin_v1ed5pin_v2ed6pin_w1ed7pin_w2ed8pin_r21ed9pin_p22ed10pin_p20ed11pin_l22ed12pin_m22ed13pin_k18ed14pin_k17ed15pin_g20v3-rc3-3s700a/7

31、00an/1400a 用户手册用户手册 -19-控制信号控制信号sram 信号名称fpga 对应管脚号sram_cepin_t19sram_oepin_r22sram_wepin_r20chapter 6 fpga配置方案配置方案 spartan3a 系列芯片支持多种配置模式，开发板中采用 xcf、nor flash 和内部 spi flash 配置方式，分别是 master serial、master bpi、internal master spi（配置内部 flash 为 700an 专用） 。（1）将 sw2 拨码开关调至 m0,m1,m2=000 为 master serial 模式，

32、固件程序会下载到 xcf 系列外v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -20-部 flash 中（2）将 sw2 拨码开关调至 m0,m1,m2=010 为 master bpi 模式，固件程序会下载到 intel 系列js28f640/128 等外部 nor flash 中（3）将 sw2 拨码开关调至 m0,m1,m2=110 为 internal master spi 模式，固件程序会下载到 fpga内部 flash 中（注意：只有 an 系列支持该模式，如本板卡以 xc3s700an 为主芯片的就可以支持）注：sw2 拨到上端即标注 on 端为 0，向下

33、为 1。具体操作请看我们的 xilinx 下载视频教程或实验指导手册的下载部分。chapter 7 时钟分配时钟分配原理图管脚映射时钟源fpga 对应管脚50000mhzpin_a11sma 时钟座输入pin_a12sma 时钟座输出pin_b2时钟使用 fpga 专用时钟接口，板上 fpga 包括一个 50mhz 主时钟输入，一个 sma时钟输入座。一个 sma 时钟输出座。v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -21-chapter 8 复位电路复位电路采用 imp811 可以产生稳定的低电平复位信号复位电路原理图管脚映射信号名称fpga 对应管脚号sys_

34、rst#pin_r18v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -22-chapter 9 led数码管数码管开发板包括8位led数码管，均匀分布在fpga上方原理图管脚映射信号名称fpga 对应管脚号信号名称fpga 对应管脚号ledg0（右）pin_l20ledg4pin_k19ledg1pin_l21ledg5pin_k20 ledg2pin_m20ledg6pin_d20 ledg3pin_m18ledg7（左）pin_l18需要输入高电平才能点亮 led。 v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -23-chapter 10

35、系统电源接口系统电源接口电源接口原理图板卡工作可以有三种供电模式1.核心板插在底板由底板供电。2.核心板通过 jp1 电源接口单独供电。3.usb 接口单独为核心板供电（如图电源接口原理图，psw1 为是否用 usb 供电的开关）核心板提供 5v 转3.3v、1.2v。v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -24-chapter 11 usb 2.0接口接口如果购买的整套开发板（即核心板加底板） ，那么你将有两个 usb 接口可以使用！芯片选择上采用两片 cypress 公司 cy7c68013 芯片，两个芯片只是封装上的不同，其余使用上都基本一致，核心板 us

36、b 接口原理图如图一，fpga 管脚映射见其下表一。底板 usb 接口原理图如图二，fpga 管脚映射见其下表二。 核心板 usb 接口 图一v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -25-fpga管脚映射 表一数据信号数据信号信号名称fpga 对应管脚号cy7c18013 管脚名称fpga 对应管脚号ud0pin_u19usb_clkoutpin_ w12ud1pin_l19usb_ifclkpin_ e22ud2pin_t20usb_int0#pin_ u11ud3pin_u20usb_int1#pin_ m5ud4pin_v19usb_sloepin_ p5

37、ud5pin_v20usb_wu2pin_ r5ud6pin_y1usb_faddr0pin_ t4ud7pin_aa1usb_faddr1pin_ v4ud8pin_w6usb_pktendpin_ t5ud9pin_w3usb_flagdpin_ u5ud10pin_u4usb_flagc#pin_ v10ud11pin_u3usb_flagb#pin_ w17ud12pin_v3usb_flaga#pin_ v15ud13pin_w18usb_slwr#pin_ g19ud14pin_t3usb_slrd#pin_ d22ud15pin_y18usb_reset#pin_f18v3-rc

38、3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -26-usb底板接口 图二fpga管脚映射 表二数据信号数据信号信号名称fpga 对应管脚号cy7c18013 管脚名称fpga 对应管脚号ud0pin_c5usb_clkoutpin_aa12ud1pin_d5usb_ifclkpin_y16ud2pin_a3usb_int0#pin_d10ud3pin_b3usb_int1#pin_e10ud4pin_f8usb_sloepin_b9ud5pin_v17usb_wu2pin_c9ud6pin_y15usb_faddr0pin_c8ud7pin_a10usb_faddr1pin_b

39、8ud8pin_c7usb_pktendpin_a6ud9pin_d7usb_flagdpin_a7ud10pin_a5usb_flagc#pin_a8ud11pin_b6usb_flagb#pin_a9v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -27-ud12pin_d6usb_flaga#pin_c10ud13pin_c6usb_slwr#pin_a4ud14pin_d8usb_slrd#pin_b4ud15pin_e9芯片介绍cypress semiconductor 公司的 ezusb fx2 是世界上第一款集成 usb2.0 的微处理器，它集成了 usb2

40、.0 收发器、sie（串行接口引擎）、增强的 8051 微控制器和可编程的外围接口。fx2 这种独创性结构可使数据传输率达到 56mbytes/s，即 usb2.0 允许的最大带宽。在 fx2 中，智能 sie 可以硬件处理许多 usb1.1 和 usb2.0 协议，从而减少了开发时间和确保了 usb 的兼容性。gpif（general programmable interface）和主/从端点 fifo（8 位或 16 位数据总线）为 ata、utopia、epp、pcmcia 和 dsp 等提供了简单和无缝连接接口。cy7c68013 集成了以下特性： usb2.0 收发器、sie（串行接

41、口引擎）和增强性 8051 微处理器； 软件运行：8051 程序从内部 ram 开始运行，可以借助下列几种方式进行程序装载：（1） 通过 usb 下载；（2） 从 eeprom 中装载；（3） 通过外部存储器设备。 四个可编程 bulk/interrupt/isochronous 端点；可选双、三和四缓冲 8 位或 16 位外部数据接口 通用可编程接口（gpif）（1） 可以直接连接到并口，8 位和 16 位；（2） 可编程波形描述符和配置寄存器；（3） 支持多个 ready 输入和 control 输出。 集成标准 8051 内核，且具有下列增强特性：（1） 可以达到 48mhz 时钟；（2

42、） 每条指令占四个时钟周期；v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -28-（3） 两个 usarts；（4） 三个定时/计数器；（5） 扩展的中断系统；（6） 两个数据指针。 3.3v 电源系统； 智能串行引擎（sie）； 矢量 usb 中断； 独立的数据缓冲区供 setup 和 data 包控制传输； 集成 i2c 控制器，运行速度可达 100 或 400khz； 四个 fifo，可与 asic 和 dsp 等无缝连接； 专门的 fifo 和 gpif 自动矢量中断； 可用于 dsl modems、ata 接口、相机、home pna、wlan、mp3 播放器

43、、网络等。usbusb 启动方式和枚举启动方式和枚举上电时，内部逻辑会检查连接到 i2c 总线上的 eeprom 中的第一个字节（0 xc0 或0 xc2）。如果是 0 xc0，就会使用 eeprom 中的 vid/pid/did 来替代内部存储值；如果是0 xc2，内部逻辑就会把 eeprom 中的内容装入到内部 ram 中；如果没有检查到eeprom，fx2 就会使用内部存储的描述符来枚举。fx2 缺省的 vid/pid/did 是 0 x04b4/ 0 x8613/ 0 xxxyy。当首次插入 usb 时，fx2 通过 usb 电缆会自动枚举且下载固件和 usb 描述符表；接下来，fx2

44、 再次枚举，这次主要通过下载的信息来定义设备。这两个步骤就叫做重枚举，当设备插入时它们就立即执行。程序程序/ /数据存储器数据存储器内部数据 ram如图所示，fx2 的内部数据 ram 被分成三个不同的区域：低（low）128、高（upper）128 和特殊功能寄存器（sfr）空间。低 128 和高 128 是通用 ram，sfr 包括fx2 控制和状态寄存器。v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -29-外部程序存储器和数据存储器fx2 有 8k 片上 ram，位于 0 x00000 x1fff；512 字节 scratch ram，位于0 xe0000 xe

45、1ff。尽管 scratch ram 从物理上来说位于片内，但是通过固件可以把它作为外部 ram 一样来寻址。fx2 保留 7.5k（0 xe2000 xffff）数据地址空间作为控制/状态寄存器和端点缓冲器。注意：只有数据内存空间保留，而程序内存（0 xe0000 xffff）并不保留。端点缓冲区端点缓冲区fx2 包含 3 个 64 字节端点缓冲区和 4k 可配置成不同方式的缓冲，其中 3 个 64 字节的缓冲区为 ep0、ep1in 和 ep1out。ep0 作为控制端点用，它是一个双向端点，既可为 in 也可为 out。当需要控制传输数据时，fx2 固件读写 ep0 缓冲区，但是 8 个

46、 setup字节数据不会出现在这 64 字节 ep0 端点缓冲区中。ep1in 和 ep1out 使用独立的 64 字节缓冲区，fx2 固件可配置这些端点为 bulk、interrupt 或 isochronous 传输方式，这两个端点和 ep0 一样只能被固件访问。这一点与大端点缓冲区 ep2、ep4、ep6 和 ep8不同，这四个端点缓冲区主要用来和片上或片外进行高带宽数据传输而无需固件的参与。ep2、ep4、ep6 和 ep8 是高带宽、大缓冲区。它们可被配置成不同的方式来适应带宽的需求。外部外部 fifofifo 接口接口ep2、ep4、ep6 和 ep8 大端点缓冲区主要用来进行高速

47、（480mbits/s）数据传输，可以通过 fifo 数据接口与外部 asic 和 dsp 等处理器无缝连接来实现高速数据传输。它具有通用接口：slave（从）fifo（外部主）或 gpif（内部主）、同步或异步时钟、内部或外部时钟等。图 3、图 4 分别为 fx2 fifo 处在“slave fifo”模式和“gpif master”模式。中断资源中断资源fx2 的中断结构是在一个标准 8051 单片机的基础上增强和扩展了部分中断资源，中断资源如表 1 所示：表表 1 1 fx2fx2 中断中断fx2 中断中断来源中断向量优先级v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户

48、手册 -30-ie0int0 pin0 x00031tf0timer0 overflow0 x000b2ie1int1 pin0 x00133tf1timer1 overflow0 x001b4ri_0 & ti_0usart0 rx & tx0 x00235tf2timer2 overflow0 x002b6resumewakeup/wu2 pin0 x00330ri_1 & ti_1usart1 rx & tx0 x003b7usbintusb0 x00438i2cinti2c bus0 x004b9ie4gpif/fifos/int4 pin0 x005310ie5int5 pin0 x

49、005b11ie6int6 pin0 x006312其中 27 个 usb 请求共享 usb 中断，14 个 fifo/gpif 源共享 int4。芯片的详细介绍与使用说明见芯片用户手册v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -31-chapter 12 320aic23音频编码芯片音频编码芯片fpga 管脚映射电路原理图开发板对应信号fpga 对应管脚aic_sdinpin_w16aic_aclkpin_y10aic_modepin_v16aic_dinpin_y13aic_lrcinpin_v14aic_lrcoutpin_y14aic_bclkpin_w13

50、aic_cspin_y12aic_doutpin_w15该芯片主要有如下特性:.是一种高性能的立体声编解码器;.通过软件控制能与ti的mcbsp相兼容;.音频数据可以通过与ti mcbsp相兼容的可编程音频接口输人输出;.内部集成了驻极体话筒的偏置电压和缓冲器;.带有立体声线路输人;.具有模数转换器的多种输人(立体声线路输v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -32-入和麦克风输人);.具有立体声线路输出;.内含静音功能的模拟音量控制功能;.带有高效率线性耳机放大器;.在总的软件控制下，电源可弹性管理;.采用工业级最小封装;.适合于可移动固态音频播放器录音器。t

51、lv320aic23 的使用1控制接口控制接口tlv320aic23有许多可编程特性。可通过控制接日来编辑该器件的控制寄存器，而且能够编译spl,12c两种规格的接口见表1)。该器件的模式终端状态决定了控制接口的形式。这个模式管脚必须连接到需要的电平。2控制寄存器的使用控制寄存器的使用tlv320aic23用表2所列的寄存器来控制芯片的工作模式。设计时，可以通过数据的串行传输来控制tlv320aic23。这串数据的前半部分用于控制寄存器的地址，接下来的部分对应于该寄存器所要写入的值。对于这种串行传输的控制数据，可以分为两个8bit进行处理spi和pc接口控制mode接口0i2c1spiv3-r

52、c3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -33-寄存器控制模式地址寄存器0000000左输入声道音量控制0000001右输入声道音量控制0000010耳机左入声道音量控制0000011耳机右入声道音量控制0000100模拟音频路径控制0000101数字音频路径控制0000110电源控制0000111数字音频接口格式0001000采样率控制0001001数字接口激活0001111复位寄存器具体使用方法请参考芯片手册chapter 13拨码开关按键开关拨码开关按键开关拨码开关开发板上有 8 位拨码开关, 如下图所示。 v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手

53、册用户手册 -34-拨码开关、按键开关原理图 开关位于开发板的左下部。 拨码开关名称为 sw0-sw7. 左侧的是 sw0，右侧的是sw7。如下表所示连接到 fpga 相应有户自定义管脚。 拨码开关管脚映射信号名称fpga pin信号名称fpga pinsw0（左）pin_w1sw4pin_t1sw1pin_w2sw5pin_u2sw2pin_u1sw6pin_r2sw3pin_v1sw7（右）pin_r1当拨码当开关拨到 on（开）时，sw 信号为低电平. 4.7k 用来做上拉。按键开关管脚映射信号名称fpga pin信号名称fpga pinpb0（左下）pin_y5pb 4pin_aa15

54、pb 1pin_y6pb 5pin_ab15pb 2pin_aa10pb 6pin_ab13pb 3pin_ab10pb 7（右上）pin_aa14v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -35-chapter 14 七段数码管七段数码管7 段数码显示器与 fpga 用户自定义 i/o 相连,由下图所示. 所有显示管公用一组数据线，但是每个数码管有独立的使能端. fpga 的管脚映射见下表.当使能端为低电平时可以点亮相应的数码管. 以下图为例：最左边的数码管显示“2”，左侧的蓝色数字为数据输输入值使能端 an0 为低电平。不同的 a 到 g 的数据组合可以显示不同

55、的数字，v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -36-比如若 a 信号是高电平则相应的 a 管点亮，使能端为高电平是可以关闭数码管.电路原理图见下图。七段数码显示器原理图：由于加上了三极管，所以当 led_s0 输入高电平时三极管导通，发射极为低电平，点亮相应的数码管。v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -37-七段数码显示器电路原理图 (使能端高电平点亮)管脚映射信号名称fpga pin信号名称fpga pin信号名称fpga pin数据线使能端led1s0pin_ab6led1s4pin_ab5led_an0pin_aa6l

56、ed1s1pin_ab8led1s5pin_ab7led_an1pin_aa4led1s2pin_y2led1s6pin_ab2led_an2pin_aa3led1s3pin_ab4led1s7pin_ab3led_an3pin_aa8七段数码管译码器真值表v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -38-因为显示器的 4 位数据端是公用的，所以若要显示 4 位不同的数字就要用时序电路控制，在每个周期只点亮一个数码管，用 100khz 左右的时钟就可以利用人眼的视觉暂留效应，看起来就像 4 位数码管同时点亮一样。这样显示得好处是节省了 20 多个 i/o资源。如图

57、2-3 所示扫描显示四位数字v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -39-chapter 15 ps/2 鼠标（键盘）接口鼠标（键盘）接口开发板的鼠标/键盘接口采用标准的 6-针 mini-din 接口, 电路原理图见下图，接口信号定义图见下图，只有 1 管脚与 5 管脚连接到 fpga 的用户自定义管脚上。如下表为键盘鼠标信号线与 fpga 的的管脚映射图。ps/2 电路原理图现在一般用 3.3v 的键盘鼠标，也有一些 5v 的鼠标键盘已经不常见了。ps/2 din 物理接口ps/2 键盘鼠标信号线与 fpga 的的管脚映射图信号名称fpga pinps2_k

58、bclkpin_y7ps2_kbdatapin_ w7ps2_msclkpin_v11ps2_msdatapin_y8pc 的鼠标键盘都使用 2 个信号线与逐句进行通信, 开发板也是这样. ps/2 总线包括时钟和数据线，数据线都使用 11-bit 的串行信号包括：起始位、8 个数据位、奇偶校验位、结束位. 但是键盘和鼠标所发送的数据包是不一样的. 时序图见下表 and 下 图 。 只有当有数据传输时总线上才有信号, 其他情况总线锁在高电平上. 如下图所示, 当时钟电平为高时设备向总线写入数据,当时钟线为低电平时主机接收信号。v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册

59、 -40-ps/2 总线时序ps/2 总线时序波形键盘键盘的处理器花费很多的时间来扫描或监视按键矩阵。如果它发现有键被按下释放或按住键盘将发送扫描码的信息包到计算机，扫描码有两种不同的类型：“通码”和“断码”。当一个键被按下或按住就发送“通码”，当一个键被释放就发送“断码”。每个按键被分配了唯一的“通码”和“断码”，这样，主机通过查找唯一的扫描码就可以测定是哪个按键。每个键一整套的通断码组成了扫描码集。下图包含了键盘上面大部分按键的扫描码：ps/2 键盘扫描码v3-rc3-3s700a/700an/1400a 用户手册用户手册 -41-当按键被释放以后，键盘回在扫描码前面加上一个“f0”作为按

60、键松开信号，同时有的按键是 extended 按键，要在他们的扫描码前面加上一个“e0”作为开头，这样这种按键松起以后将在扫描码前面附加上“e0f0” 。下面我们来了解信号是如何从键盘输入通过 ps/2 端口的数据线输入的。首先键盘要检测数据线和时钟线是否都为高，只有它们都处在高的状态才可以写数据。从键盘发送到主机的数据在时钟信号的下降沿（当时钟从高变到低）的时候被读取。键盘主要使用一种每贞包含 11 位的串行协议：第一位是起始位，始终为“0” ；接下来是八位数据位，排列顺序是由低到高；再后面是奇偶校验位；最后是结束位，始终为“1” 。 ps/2 接口时序图 读数据的具体过程为：1) 等待 c