基于DSP的USB接口設(shè)計(jì)

1 引言

　　通過(guò)DSP 處理的數(shù)據(jù)往往要傳輸給PC 機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)和再處理,那么就必須解決DSP 與 PC 機(jī)之間的高速通信問(wèn)題。本設(shè)計(jì)方案以德州儀器(TI)的C5000 系列DSP 芯片TMS320VC5416為微處理器,利用Cypress公司提供的USB2.0接口芯片CY7C68001 實(shí)現(xiàn)了USB2.0 從機(jī)接口設(shè)計(jì),從而使PC機(jī)與DSP 通過(guò)USB2.0 接口實(shí)現(xiàn)高速雙向地傳輸數(shù)據(jù)。

　　2 TMS320VC5416 與CY7C68001 EZUSBSX2硬件接口設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)方案采用PC機(jī)作為上位機(jī),負(fù)責(zé)USB總線上檢測(cè)到設(shè)備接入并進(jìn)行枚舉、識(shí)別的過(guò)程,并且可以通過(guò)在PC機(jī)上運(yùn)行應(yīng)用程序來(lái)控制數(shù)據(jù)的傳輸。USB芯片作為USB設(shè)備端,連接DSP與上位機(jī)的數(shù)據(jù)交換。DSP用于實(shí)現(xiàn)USB協(xié)議,通過(guò)DSP編程實(shí)現(xiàn)DSP數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口與PC機(jī)通信,且USB芯片的描述符寫入及各種命令狀態(tài)的處理均通過(guò)DSP編程實(shí)現(xiàn)。

　　TMS320VC5416 是TI 的一款16bit 定點(diǎn)高性能DSP,由于VC5416的功耗低、性能高,其分開的指令和數(shù)據(jù)空間使該芯片具有高度的并行操作能力,在單周期內(nèi)允許指令和數(shù)據(jù)同時(shí)存取,再加上高度優(yōu)化的指令集,使得該芯片具有很高的運(yùn)算速度,同時(shí)該芯片本身具有豐富的片內(nèi)存儲(chǔ)器資源以及多種片上外設(shè),因此在工程界得到了廣泛的應(yīng)用。

　　Cypress 公司的CY7C68001 EZ-USB SX2 是一款高性能、使用方便的USB2.0 接口芯片,滿足USB2.0 協(xié)議,可工作在高速(480Mbps)或全速(12Mbps)模式下,提供一個(gè)控制端點(diǎn)用于處理USB設(shè)備的請(qǐng)求以及四個(gè)可配置端點(diǎn)用于傳輸控制和數(shù)據(jù)信號(hào),這四個(gè)端點(diǎn)共享一個(gè)4KB的FIFO空間,具備標(biāo)準(zhǔn)的8位或16位外部主機(jī)接口,可無(wú)縫連接多種標(biāo)準(zhǔn)微處理器,比方說(shuō)DSP、ASIC和FPGA等,并可根據(jù)需求設(shè)置為同步或異步接口,片內(nèi)集成鎖相環(huán)(PLL),該芯片廣泛應(yīng)用于DSL調(diào)制解調(diào)器、MP3、讀卡器、數(shù)碼照機(jī)、掃描儀、打印機(jī)等設(shè)備。

　　系統(tǒng)的硬件接口設(shè)計(jì)如圖1、圖2所示,兩者通過(guò)數(shù)據(jù)、地址總線以及讀、寫信號(hào)線等進(jìn)行通信,CY7C68001的片選信號(hào)連接至TMS320VC5416 的I/O空間片選信號(hào)上,CY7C68001 的FIFO擴(kuò)展在VC5416 的I/O 空間上。

　　電源部分采用一片1117 將5V 轉(zhuǎn)為3.3V供給CY7C68001EZ-USB SX2,模擬地與數(shù)字地之間采用磁珠連接,復(fù)位部分采用RC電路設(shè)計(jì),且芯片資料上介紹有典型值100KΩ和0.1μF。

　　3 接口操作原理

　　CY7C68001 有兩個(gè)外部接口:

　　(1) 命令接口:用來(lái)訪問(wèn)CY7C68001 寄存器、Endpoint 0緩沖器,以及描述表。