CYPRESS2131 USB控制器芯片特點(diǎn)及功能解析方案

(2)串行接口引擎(SIE)

SIE通過(guò)包排序、信號(hào)產(chǎn)生/檢測(cè)、CRC產(chǎn)生/校驗(yàn)、NRZI數(shù)據(jù)編碼、位填充和包標(biāo)識(shí)產(chǎn)生/解碼來(lái)處理USB通信協(xié)議,并保證傳送到USB電纜上的數(shù)據(jù)字節(jié)以LSB開(kāi)頭。

(3)微控制及片上RAM

CYPRESS2131使用增強(qiáng)型8051,具有以下特點(diǎn)：

(1)使用3.3V電源;

(2)24MHz晶振,一個(gè)總線周期僅用4個(gè)時(shí)鐘周期;

(3)使用雙數(shù)據(jù)指針;

(4)增加了異步串口UART2和16位定時(shí)器T2;

(5)高速內(nèi)存接口及專用16位地址總線;

(6)增加了8個(gè)中斷(INT2～I(xiàn)NT5、PFI、T2及UART2);

(7)快速外部存儲(chǔ)存取模式(使用AutoPoint);

(8)支持?jǐn)帱c(diǎn)功能。

CYPRESS2131上用的片內(nèi)內(nèi)存(RAM)為8KB,但是為了便于外設(shè)固件的升級(jí)與更新,該8KB RAM既可用于傳統(tǒng)意義上的ROM,又可用于RAM。其中的6KB用于程序存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ),其他2KB用于端點(diǎn)緩沖區(qū)。CYPRESS2131使用16個(gè)端：8個(gè)批量傳輸端點(diǎn)(IN、OUT各8個(gè))、8個(gè)等時(shí)傳輸端點(diǎn)(IN、OUT各8個(gè)),每個(gè)端點(diǎn)的緩沖區(qū)為64Byte。每個(gè)端點(diǎn)均個(gè)有字節(jié)計(jì)數(shù)器及重新發(fā)送和接收當(dāng)數(shù)據(jù)組的能力。該8KB RAM需通過(guò)命令MOVX進(jìn)行訪問(wèn)。

另外,為了便于實(shí)現(xiàn)總線列舉和國(guó)外部功能芯片相通信,CYPRESS2131還支持I2C總線。

三、CYPRESS2131在圖像采集中的應(yīng)用

1.圖像采集系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)

在圖像采集系統(tǒng)中,使用OV6120作為圖像采集芯片。OV6120是OmniVision公司開(kāi)發(fā)的COMS黑白圖像采集芯片。該芯片將COMS光感應(yīng)核與外圍支持電路集成在一起,輸出的視頻為黑白圖像,與CCIR標(biāo)準(zhǔn)兼容;也可輸出單幀圖像,為YUV格式,從其D7：0輸出Y信號(hào)。這里使用YUV方式。

在整個(gè)圖像采集系統(tǒng)中,CYPRESS2131主要有三方面的作用：作為USB芯片與主機(jī)通信并傳輸數(shù)據(jù);利用其片上增強(qiáng)型8051作為控制器使OV6120正常工作;

通過(guò)其I2C總線對(duì)OV6120的對(duì)比度、亮度、銳度等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。其具體工作過(guò)程為：SUB芯片上電復(fù)位后,CYPRESS2131按照USB規(guī)范應(yīng)答,提供設(shè)備標(biāo)識(shí),USB進(jìn)行二次總線列舉,加載對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)程序,并將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給8051。8051通過(guò)I2C總線對(duì)OV6120各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。8051發(fā)出幀采集指令(通過(guò)OV6120的FREX)后進(jìn)行圖像采集,并同數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移信號(hào)PCLK、行頻HSYNC及場(chǎng)頻VSYNC(后兩個(gè)信號(hào),圖3中未標(biāo)出)一起傳給8051。8051將所得的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到SRAM中,當(dāng)一幀數(shù)據(jù)采集完后,再將SRAM中數(shù)據(jù)通過(guò)USB總線傳至PC。CYPRESS2131在訪問(wèn)外部RAM時(shí),通過(guò)FWR與FRD使之成為快速讀寫(xiě)模式。使用標(biāo)準(zhǔn)12MHz晶振的情況下,讀或?qū)懲獠縍AM一個(gè)字節(jié)只需使用333ns。圖像采集系統(tǒng)原理示意如圖3所示。