基于TMS320C6713的USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：介紹了基于TMS320C6713的USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)以TMS320C6713作為主控制器，通過(guò)CY7C68001USB控制器連接TMS320C6713與PC主機(jī)，克服了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸量小，傳輸速度慢的缺點(diǎn)，能更好地滿足大容量數(shù)據(jù)的傳輸要求。在此詳細(xì)闡明了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案和軟件設(shè)計(jì)思想，并進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。結(jié)果證明，研制的系統(tǒng)具有傳輸速率高，可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：高速數(shù)據(jù)傳輸；USB 2．0；DSP；VC++

0 引言
近年來(lái)，隨著DSP技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、遙測(cè)遙感等各個(gè)領(lǐng)域。聲信號(hào)數(shù)據(jù)采集具有采集量大，速度快的特點(diǎn)，因此，在DSP與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，需要采用高速通信接口。傳統(tǒng)的接口一般采用PCI總線或RS 232串行總線。PCI總線傳輸速率可達(dá)132 Mb／s，但其擴(kuò)充槽有限且插拔不方便；RS 232串行總線連接比較方便，但是傳輸速率太慢，不易用于高速傳送數(shù)據(jù)和傳送大量數(shù)據(jù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的計(jì)算機(jī)不再為用戶提供PCI和RS 232外部接口，USB逐漸成為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)接口。通用串行總線(USB)集中了PCI和RS 232串行總線的優(yōu)點(diǎn)，具有方便的即插即用和熱插拔特性以及較高的傳輸速率。其中，USB 2．0的速率最高可達(dá)480 Mb／s，滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?br /> 該系統(tǒng)采用TMS320C6713，配合嵌入U(xiǎn)SB 2．0協(xié)議的芯片CY7C68001，實(shí)現(xiàn)了PC主機(jī)與DSP間的高速數(shù)據(jù)傳輸。

1 芯片介紹
TMS320C6713為高性能32位浮點(diǎn)DSP，適用于專業(yè)音頻信號(hào)處理，其主頻可達(dá)300 MHz，處理速度高達(dá)2 400 MIPS／1 800MFLOPS。其內(nèi)部采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)；具有256 KB的片上存儲(chǔ)空間；豐富的外設(shè)包括2個(gè)多通道緩沖串口(McBSP)、2個(gè)多通道音頻串口(McASP)、SPI和I2C等；增強(qiáng)的直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)(EDMA)控制器，可控制16個(gè)獨(dú)立通道完成不受CPU干預(yù)的數(shù)據(jù)傳輸；32 b的外部存儲(chǔ)器接口(EMIF)，能與SRAM，ERPOM，F(xiàn)LASH，SBSRAM和SDRAM無(wú)縫連接。
Cypress公司的CY7C68001集成了USB 2．0收發(fā)器(物理層)以及USB 2．0串行接口引擎SIE(鏈路層，實(shí)現(xiàn)底層通信協(xié)議)，可工作在USB 2．0高速和全速狀態(tài)。它的最高速度可達(dá)480 Mb／s，具有2個(gè)外部接口，均可通過(guò)同步或異步方式進(jìn)行訪問(wèn)。其命令接口用來(lái)訪問(wèn)CY7C68001寄存器、Endpoint0寄存器以及描述表，F(xiàn)IFO數(shù)據(jù)接口用來(lái)訪問(wèn)4個(gè)1 KB的FIFO。

2 硬件設(shè)計(jì)
TMS320C6713通過(guò)EMIF的CE3存儲(chǔ)空間可以外擴(kuò)USB 2．0接口，因此在對(duì)外擴(kuò)USB進(jìn)行讀／寫訪問(wèn)前，需要通過(guò)EMIF的CE3控制寄存器CE3CTL來(lái)配置CE3空間的存儲(chǔ)器接口的類型、存儲(chǔ)器寬度及讀寫時(shí)序(建立時(shí)間、系統(tǒng)時(shí)間、保持時(shí)間等)，具體配置在USB程序配置中詳細(xì)給出。
CY7C68001采用并行異步存儲(chǔ)器接口通過(guò)可編程邏輯芯片CPLD與TMS320C6713相連接。其原理框圖如圖1所示。

由于在USB數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，EMIF接口的片選信號(hào)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間片選CE3空間，因此，需要避免TMS320C6713在USB數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中使用通過(guò)EMIF接口通過(guò)其他CEX空間外擴(kuò)的SDRAM、SBSRAM等存儲(chǔ)器，否則會(huì)造成USB數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤傳輸。
CY7C68001除了存儲(chǔ)器接口外，還有1個(gè)中斷信號(hào)和4個(gè)狀態(tài)信號(hào)(READY，F(xiàn)LAGA，F(xiàn)LAGB和FLAGC)。中斷信號(hào)采用TMS320C67 13的外部中斷EXT_INT6。