基于CPLD／FPGA的USB讀寫控制器
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可以看出，當(dāng)令牌包是OUT包(PID為8'hE1)或SETUP包(PID為8'h2D)時，數(shù)據(jù)包由主機(jī)發(fā)往設(shè)備，握手包由設(shè)備返回給主機(jī)；如果令牌包是IN包(PID為8'h69)時，則數(shù)據(jù)包由設(shè)備發(fā)給主機(jī)，握手包由主機(jī)返回給設(shè)備。在全速模式下，只可能有4種令牌包，除了這3種包外就只可能是SOF包，而該包沒有后續(xù)的數(shù)據(jù)包和握手包，因此狀態(tài)機(jī)仍為初始狀態(tài)。如果一次傳輸事務(wù)出錯，沒有數(shù)據(jù)包或握手包，則主機(jī)和設(shè)備會通過超時來判斷是否出錯，而不會持續(xù)等待。在CPLD中，超時信號和系統(tǒng)復(fù)位信號相與之后作為本模塊的復(fù)位信號。
2．2 CBW包識別和數(shù)據(jù)流控制模塊
USB Mass Storage Device在完成枚舉之后就進(jìn)入到僅批量傳輸模式。在僅批量傳輸協(xié)議中數(shù)據(jù)傳輸分為命令、數(shù)據(jù)和狀態(tài)3個階段。主機(jī)發(fā)送的命令被封裝成CBW(Command Block Wrapper)包在命令階段發(fā)送，以定義要操作的命令以及要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)方向和長度。CBW的前4個字節(jié)是標(biāo)志位，第15個字節(jié)是操作代碼。
在本設(shè)計中，借助序列識別的思想識別出寫命令的CBW，并在接下來的數(shù)據(jù)階段將標(biāo)志位CBW_flag置位為0，使數(shù)據(jù)流控制模塊截斷從主機(jī)發(fā)往設(shè)備的數(shù)據(jù)包。下面為狀態(tài)機(jī)的部分代碼：
可以看出，只有在檢測到CBW包中的寫命令(操作代碼是8h2A和8hAA)時才將CBW_flg置0，其余狀態(tài)都為1。
數(shù)據(jù)流控制模塊完成的工作比較簡單，主要有3個：
①在系統(tǒng)復(fù)位有效或失效時控制轉(zhuǎn)發(fā)器模擬拔下或插入的過程；
②根據(jù)當(dāng)前的傳輸方向提取總線數(shù)據(jù)以供分析；
③cbw_flg無效時，將上游端口的VP和VM直接賦值給下游端口的VP0
和VM0，同樣將下游端口的VP和VM賦給上游端口的VP0和VM0，否則將上游端口的VM強(qiáng)制置0，使傳輸過程失敗以阻止數(shù)據(jù)從主機(jī)向普通存儲設(shè)備傳送數(shù)據(jù)。
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