cypress68013USB固件例程及PCB板

i.             构建并运行第一个FX2LP项目

一、FX2LP DVK及Suite USB的安装

二、绑定cyusb.sys至已连接的FX2LPDVK

当FX2LP DVK第一次连接至PC时，须安装FX2LP DVK Windows驱动程序。其各个步骤如下：

1.      当使用某个USB 2.0线缆将FX2LP  DVK连接至PC时， 它将枚举供应商ID（VID） 0x04B4和产品ID（PID）0x8613 。打开DeviceManager（设备管理器），并寻找新的设备。如图1所示。

图1  设备管理器

2.  如果首次连接FX2LPDVK，FX2LP设备将显示在Other Devices（其他设备）列表中。 

3.  右击FX2LP设备并选择UpdateDriver（更新驱动程序）。

4.  指示FX2LP DVK 安装文件夹附带的cyusb.inf文件的位置（ 即C:\Cypress\USB\CY3684_EZ-USB_FX2LP_DVK

\1.0\Drivers\cyusbfx1_fx2lp\wxp\x86）。下面各步骤介绍了如何绑定FX2LP设备的cyusb.sys驱动程序文件。

图2  更新FX2LP的驱动程序

5.  选中No, notthis time并点击Next，如图2所示。

图3  更新FX2LP的驱动程序

6.  选中Installfrom a list or specific location 并点击Next，如图3所示。

图4 “cyusb.inf”文件的位置

7. 浏览“cyusb.inf”文件的位置（C:\Cypress\USB\CY3684_EZ-USB_FX2LP_DVK\1.0\Drivers\cyusbfx1_fx2lp\wxp\x86）并点击Next，如图4所示。 

8. Windows识别了cyusb.inf 文件中的FX2LP设备后，则已连接的FX2LP器件被绑定到由赛普拉斯提供的USB驱动程序，并可在Device Manager找到它，如图5所示。

图5  FX2LP 被绑定到CyUSB.sys后的器件管理程序

ii.             下载“.hex”文件到RAM内

一、使用Cypress Suite USBControlCenter下载

1.      点击StartAll ProgramsCypress Cypress Suite USBControl Center来打开“ControlCenter”（控制中心）。如果FX2LP DVK电路板被插上电脑，它会显示在控制中心的左侧面板。 

图6 控制中心罗列了已连接的FX2LP器件

2.       使用ControlCenter窗口中的 Program 选项来下载“.hex”文件到FX2LP RAM内；请查看图7。

图7  Control Center窗口中的Program选项

3.        选择Program FX RAM，在C:\Cypress\USB\CY3684_EZ-USB_FX2LP_DVK\1.0\Firmware\Bulkloop 浏览“Bulkloop.hex”文件。 现在FX2LP重新枚举在Bulkloop示例项目中所提供的VID（0x4B4）和PID（0x1004）。Windows  Device Manager目前已经确定了“新”的USB器件（带有批量循环软件的FX2LP DVK电路板已安装好），如图8所示。

图8  在cyusb.inf中带有已给名称的FX2LP器件

二、使用CypressSuite USB  Console下载

在弹出的EZ-USB Interface窗口中点击download和lg EEPROM分别进行.hex和.iic固件下载。

iii.             向Cyusb.inf添加了自定义VID和PID

在Bulkloop示例使用的VID 0x4B和PID 0x1004已经添加到安装FX2LPDVK时出现的cyusb.inf文件中（C:\Cypress\USB\CY3684_EZ-USB_FX2LP_DVK\1.0\Drivers\cyusbfx1_fx2lp\wxp\x86）。但是，如果修改了FX2LP固件项目中的VID和PID值，并且没有将这些值罗列在cyusb.inf文件中，则需要将这些值添加到cyusb.in文件中，这样赛普拉斯的开发工具（USB控制中心）才可识别所使用的设备。下面各步说明如何将自定义VID和PID值添加到cyusb.inf文件内。

1.  打开C:\Cypress\USB\CY3684_EZ-USB_FX2LP_DVK\1.0\Drivers\cyusbfx1_fx2lp\wxp\x86路径下的cyusb.inf文件。

2.  添加您的自定义VID和PID，如图9和图10所示。假设自定义VID为0x4B4和PID为0x1005。

 

图9 向Cyusb.inf添加了自定义VID和PID

图10 向Cyusb.inf添加了自定义VID和PID

4.      更改cyusb.inf文件后，连接FX2LP DVK到PC，然后下载具有VID 0x4B4和PID 0x1005的固件映射图（.hex文件）。现在，指向更改后的cyusb.inf 文件（如绑定cyusb.sys至已连接的FX2LP DVK），以便绑定该文件到CyUSB.sys。FX2LP器件绑定到CyUSB.sys时，它将出现在Control Center的左侧面板，如图11所示。可以使用Control Center窗口来执行数据传输。

图11 Control Center窗口中所罗列的自定义FX2LP器件

iv.             执行USB传输

Bulkloop程序使用OUT和IN 端点：它接收从主机PC的OUT数据，并通过IN将同样的数据传输到PC。Bulkloop示例项目使用四个端点。端点2和端点4被配置为BULK OUT端点。端点6和端点8被配置为BULK IN端点。数据将从端点OUT 2和OUT 4分别回送到端点IN 6 和IN 8。  

图12显示的是通过使用“ControlCenter”中的“Data Transfers”选项卡将10字节的数据传输到端点2。Transfer Data-OUT按键被用于执行在所选数据管上的数据批量传输（在这种情况下，选择“Bulk out endpoint (0x02)”）。从0至9的数值被传输到EP2。可在“Control  Center”的信息窗口中查看到BULK  OUT的传输结果。图12显示的是该传送操作的结果。

图12  BULK OUT传输结果

现在，在端点6上执行BULK IN传输操作，以读回刚刚从PC传送到FX2LP的OUT数据。选择Bulk  in endpoint  (0x86)，然后点击Transfer  Data-IN按键。可看见从端点6 IN返回的数据。图13显示了通过端点6接收到的数据。也可使用端点4和8来进行同样的操作。即使Bytes  to Transfer字段过大（为512个字节），USB仍传输正确的字节数（10个字节）。

图13  使用“Control Center”中的“TransferData-IN”按键传输BULK IN

当开发USB  2.0高速设备的硬件时，电路板布局和设计会决定项目的成功。AN1168和AN15456应用手册给出了FX2LP的设计指南。此外，FX2LP  DVK安装的hardware（硬件）子目录中还包含FX2LP开发套件原理图、物料清单（BOM）（用于开发电路板）以及开发电路板布局和设计文件。  

 

v.             固件示例项目

表1  FX2LP 固件示例的说明

序号	固件示例	说明
1	hid_kb	是指示例固件。该示例固件通过使用DVK电路板上各按键和7段显示来仿真HID级键盘。
2	Bulkloop	包含一个批量回送测试操作，该操作执行EZ-USB批量端点。它将EP2OUT和EP4OUT分别回送到EP6IN和EP8IN。
3	Bulkext	包含一个批量回送测试操作，该操作执行EZ-USB批量端点。使用外部自动指针来执行回送功能。将数据从OUT端点缓冲区复制到DVK电路板上的外部RAM内，然后再返回到IN端点缓冲区。它将EP2OUT和EP4OUT分别回送到EP6IN和EP8IN。
4	Bulksrc	包含了BULK数据的无限提供者和消费者，用于测试。使用CyConsole或CyBulk来驱动它。EP2OUT和EP4OUT接收所有BULK数据包。在高速传输时，EP6IN始终返回一个大小为512字节的数据包，但在全速运行时返回大小为64个字节的数据包。根据EP8IN中缓冲区的可用性，将EP4OUT的最新数据包写入到EP8IN内。
5	dev_io	包含各源文件，用于创建简单的开发电路板I/O 的示例。该软件说明了如何使用EZ-USB开发套件中的按键和LED。
6	EP_Interrupts	描绘端点中断的使用的批量回送固件。
7	extr_intr	是指表示外部中断处理INT0、INT1、INT4、INT5和INT6的固件。
8	Ibn	包含了一个固件。该固件使用IBN（In Bulk NAK）中断将EP2OUT和EP4OUT分别批量回送到EP6IN和EP8IN，以启动传输操作。
9	LEDCycle	是指表示使用DVK上的通用指示器LED（D2、D3、D4、D5）的简单固件示例。
10	Pingnak	包含一个固件。该固件使用PING NAK中断来将EP2OUT和EP4OUT分别批量回送到EP6IN和EP8IN，以启动传输操作。
11	iMemtest	是指存储器测试固件示例。测试片上的RAM。
12	vend_ax	包含创建供应商特定指令示例的源文件。该示例说明了如何实现不同的供应商指令。

hid_kb Firmware Example

TD_poll ()函数在固件中的功能是定期的检查按键十分有按下。按键的功能表如下：

表2 按键功能描述

开发板上的按键	功能
F1	Shift
F2	Send ‘a’
F3	Send ‘b’
F4	Send ‘c’

 

Bulkloop Example

接收从主机传来的块数据并回送到主机，四个端点的配置在TD_init()中，两个输出端点和两个输入端点。同时四个端点还需在描述符文件配置中有定义。

EP2CFG = 0xA2;                          //Endpoint2 - OUT, Bulk, double buffered

  SYNCDELAY;                   

  EP4CFG = 0xA0;                      //Endpoint 4 - OUT, Bulk,double buffered

  SYNCDELAY;                   

  EP6CFG = 0xE2;                      //Endpoint 6 - IN, Bulk,double buffered

  SYNCDELAY;                   

  EP8CFG = 0xE0;                      //Endpoint 8 - IN, Bulk,double buffered

数据回送在TD_Poll函数中实现。端点2和端点4被配置为接收主机传来的数据。这些数据然后被传送到端点6和8。为实现这个功能，端点2首先需要检查是否已有数据，这可通过读取端点2状态寄存器空标志查看。如果端点2有从主机传来的数据，则可检查端点6是否可以接收数据。这可以通过读取端点状态寄存器中端点6的满标志位。如果端点6不满，可以传输数据。

if(!(EP2468STAT &bmEP2EMPTY))                    //如果端点2有数据不为空时（即bmEP2EMPTY为0），端点6可以接//收数据

  { // check EP2 EMPTY(busy)bit in EP2468STAT (SFR), core set's this bit when FIFO is empty

     if(!(EP2468STAT &bmEP6FULL))    //如果端点6数据不满时（即bmEP6FULL为0），端点6才接收数据

     {  // check EP6 FULL(busy) bit in EP2468STAT(SFR), core set's this bit when FIFO is full

数据指针初始化相应的缓冲。第一个自动指针初始化为端点2FIFO缓冲的第一个字节。第二个自动指针初始化为端点6FIFO缓冲的第一个指针。被传输的字节数是从端点2的字节计数寄存中读取的。EP2BCL, EP2BCH寄存器包含着从主机写入到FIFO缓冲的字节数。这两个寄存器会一直给输出事务的FIFO进行数据传输计数，只要数据还没有被发送到外围设备。

APTR1H = MSB( &EP2FIFOBUF ); // Initializing the first datapointer

APTR1L = LSB( &EP2FIFOBUF );

AUTOPTRH2 = MSB( &EP6FIFOBUF ); // Initializing the second datapointer

AUTOPTRL2 = LSB( &EP6FIFOBUF );

count = (EP2BCH << 8) + EP2BCL; // The count value is loadedfrom the byte count registers

以下为数据回送

for( i = 0x0000; i < count; i++ )

{

// setup to transfer EP2OUT buffer to EP6IN buffer usingAUTOPOINTER(s)

EXTAUTODAT2 = EXTAUTODAT1;

}

因为已经使能自动指针，指针会自动加计数，EXTAUTODAT2 = EXTAUTODAT1;这个语句会传输数据从端点2到端点6。每执行一次以上语句，自动指针加1，上述语句会重复执行来传输字节从端点2到端点6。数据传输完成后，端点2会再一次被配置来接收从主机发来的新包。端点6也会使FIFO缓冲对主机的读取有效。

测试固件功能使用的软件有：

Ø  Cyconsole ，如图14

选择EP2 OUT作为块输出数据传输管道，且键入长度为512字节0x5实际数据。然后点击BulkTrans按键传输。同理选择EP6 IN回送在EP2中的数据。

图14  EP2 OUT Data Transfer使用CyConsole

 

Ø  CyBulk，在C:\Cypress\Cypress Suite USB3.4.7\CyAPI\examples\cybulk\x64\Release软件如图15

图15  Bulkloop 使用CyBulk Application

Ø  Bulkloop，位于Windows Start->All programs->Cypress->Cypress SuiteUSB3.4.7->Bulkloop，如图16

图16  Bulkloop 使用Bulkloop C#Application

Bulksrc Firmware Example（与Bulkloop类似）

Bulksrc固件程序描述的是配置USB设备为接收主机传来的数据并回送到主机。打开bulksrc.Uv2工程可以查看代码。 TD_init()函数有5个端点来处理块传输：两个输出端点EP2/EP4和两个输出端点EP6/EP8都被配置为双重缓冲。第五个端点EP1为64字节缓冲输入和输出端点。这些要被定义在描述符文件中。端点配置是在TD_init()函数中。

Bulkext Firwmare Example（与Bulkloop类似）

唯一的区别在于Bulkloop和Bulkext的来源和目的缓冲区的存储地址不同。在bulkloop中端点FIFO直接作为源和目标缓冲区。这些都是内部RAM缓冲区存储在EZ-USB设备。在TD_Poll函数中端点 2数据缓冲区的目的定义在外部RAM存储地址address-0x2800中，同时存储地址也被定义为EP6输入端点的源缓冲区，且数据是通过AUTOPTR来复制的。

Vend_ax Example

这个例子演示了不同供应商的命令的使用。用供应商的命令来完成独特的任务，如EZ-USB复位，RAM的下载，为实现I2C接口设置不同的频率，与一个外部SRAM内存进行通信，等。供应商的命令被定义在vend_ax C例子源文件中。通过点击vend_ax.uv2打开项目。

 

 

 

序号	厂商命令及宏定义	功能
1	0xA2/VR_EEPROM	下载数据到小的EEPROM
2	0xA3/ VR_RAM	下载数据到内部或外部RAM存储中
3	0xA6/ VR_GET_CHIP_REV	获得EZ-USB当前的版本号
4	0xA8/VR_RENUM	EZ-USB设备的断开和重连
5	0xA9/VR_DB_FX	此命令选择双字节寻址的大的EEPROM-U5且内容可上传和下载到EEPROM
6	0xAA/VR_I2C_100	设置I2C接口为100kHZ
7	0xAB/VR_I2C_400	设置I2C接口为400kHZ

 

vi.             USB通信模块PCB设计

图14  USB模块原理图

图15  USB模块PCB板

图16  USB模块3D效果