基于CY7C68013A和FPGA的ADSP-TS101擴(kuò)展USB接口設(shè)計(jì)

　　Link口協(xié)議的一大特點(diǎn)就是在收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)可以選擇是否需要校驗(yàn)位VERE比特，VERE的啟用或關(guān)閉可以通過(guò)ADSP-TS101中的寄存器來(lái)設(shè)置，也可以通過(guò)FPGA模塊中的Verein信號(hào)置高或置低來(lái)設(shè)置。該設(shè)計(jì)在FPGA中設(shè)置VERE信號(hào)的啟用或關(guān)閉。當(dāng)VERE啟用后，FPGA模塊中的輸出信號(hào)Rx_Vere_Bad用于表征最后接收的128 b數(shù)據(jù)是否正確。由于使用VERE有兩個(gè)好處，一是能保證數(shù)據(jù)的完整性;二是能減小在兩個(gè)時(shí)鐘不嚴(yán)格一致的系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)重疊的可能性。因而在設(shè)計(jì)中采用了帶數(shù)據(jù)校驗(yàn)的傳輸方式。3 USB傳輸設(shè)計(jì)

　　3.1 傳輸方式的確定

　　CY7C68013A芯片具有GPIF模式和從屬FIFO(Slave FIFO)模式兩種接口工作模式。在本設(shè)計(jì)中，USB數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)模塊負(fù)責(zé)完成存儲(chǔ)算法產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)的高速傳輸，由于不涉及到對(duì)外部電路的控制，所以不選用GPIF模式，而選擇Slave FIFO模式進(jìn)行連接。在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，用Slave FIFO接口模式，批量傳輸，自動(dòng)輸入(AUTOIN)方式，使用EP6端口作為上行輸入緩沖區(qū)。CY7C68013A的，Slave FIFO接口模式如圖6所示。

　　3.2 EZ-USB FX2時(shí)序設(shè)計(jì)

　　在本設(shè)計(jì)的FPGA中，設(shè)計(jì)了如圖6的外部主控制器的功能邏輯。由于DSP端Linkport口數(shù)據(jù)傳輸速率很高，而在USB端的速率可能無(wú)法跟Linkport口的數(shù)據(jù)率相匹配，故在FPGA中開(kāi)辟一個(gè)2KB的FIFO，經(jīng)由Linkport上傳的數(shù)據(jù)首先傳送到FIFO中，之后再經(jīng)由USB口上傳至主機(jī)。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，設(shè)計(jì)USB的數(shù)據(jù)傳輸速率為DSP Link口的1/8。在此，對(duì)FPGA邏輯應(yīng)用Modelsim軟件進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果如圖7所示。

　　圖7中，在LxCLKIN時(shí)鐘的上升沿和下降沿將DSP_Data中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到FPGA的FIFO中，然后再把FIFO中的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)線USB_Data中輸出給EZ-USB FX2的FD數(shù)據(jù)線，最后經(jīng)由USB傳送給主機(jī)。圖中USB_Data的數(shù)據(jù)率明顯只有DSP_Data數(shù)據(jù)率的1/8，是符合設(shè)計(jì)要求的。

　　在上傳傳輸時(shí)，采用異步自動(dòng)輸入方式。EZ-USB FX2芯片F(xiàn)IFO異步寫(xiě)時(shí)序如圖8所示。根據(jù)此時(shí)序，在本設(shè)計(jì)中，F(xiàn)PGA輸出的USB_Data信號(hào)提供給USB的FD數(shù)據(jù)線，F(xiàn)PGA輸出的USB_SLWR提供給USB的SLWR，USB端便能在SLWR的下降沿把數(shù)據(jù)線FD中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到FX2芯片F(xiàn)IFO中，并由USB傳送給主機(jī)。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　本文重點(diǎn)對(duì)DSP擴(kuò)展USB接口的數(shù)據(jù)上行通道的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)論述。本系統(tǒng)經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證，通過(guò)該擴(kuò)展USB接口，配合定制的上位機(jī)軟件，DSP數(shù)據(jù)上傳PC機(jī)的速率平均達(dá)到8 MB/s以上，連接可靠穩(wěn)定，滿足對(duì)DSP變量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)率需求，同時(shí)可通過(guò)此接口完成程序的加載與燒寫(xiě)功能。僅需一臺(tái)帶USB接口的PC機(jī)，就能完成彈載DSP系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測(cè)試與在線程序加載，簡(jiǎn)捷、通用、方便，具有顯著的工程實(shí)用價(jià)值。