Window XP驱动开发(十七) 芯片固件程序设计 (代码实现，针对USB2.0 芯片CY7C68013A)
转载请标明是引用于 http://blog.csdn.net/chenyujing1234
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在我的文章：<< http://blog.csdn.net/chenyujing1234/article/details/7604266 >>
中介绍了USB2.0 芯片CY7C68013A+FPGA实现的高速传输系统设计(软件及硬件)，里面讲到
一、固件的修改
修改是基于CYPRESS官方提供的固件工程Bulkloop基础上。（获得方法参考http://blog.csdn.net/chenyujing1234/article/details/7622901）
1、修改VID、PID
1、1 修改hex文件中的VID与PID
在固件工程下的dscr.a51文件中修改。
1、2 修改EEPROM中的VID、PID
Hex2bix.exe（具体源码自己查看http://download.csdn.net/detail/chenyujing1234/4423966）把hex文件转为iic文件时加入了VID与PID。
其中IIC_Hdr结构体中存放默认的VID、PID： IIC_HDR IIC_Hdr = { 0xB2, 0x0547, 0x2131, 0x0000, 0x04, 0x00 };（VID： 4750 PID： 3121）
解释VID、PID高低字节反掉的原因：
在 x86 系统中，低位地址存放的是低位字节，高位地址存放的是高位字节。比如一个short 型的变量0x0102,内存中存放位置是02 01，02 在低地址，01 在高地址。
USB总线上的传输顺序是先低地址，再高地址，也就是02 01。到达 FX2 后的接收顺序是从低地址到高地址顺序存储，这样02 在低地址，01 在高地址。
而 8051 的变量是低地址存放的是高位字节，高地址存放的是低位字节，这样02 01 所表示的变量就变成了0x0201 的unsigned short型的变量。
下面是Hex2bix.exe的部分源码：
case FT_IIC:
{
switch (IIC_Hdr.prom_type)
{
case 0xB0: // EZ-USB
case 0xB2:
fwrite(&IIC_Hdr,7,1,file); // Write type, VID, PID, DID (7 bytes)
bytes = 7;
break;
case 0xB4: // EZ-USB FX
case 0xB6:
fwrite(&IIC_Hdr,9,1,file); // Write type, VID, PID, DID, Config (9 bytes)
bytes = 9;
break;
case 0xC0: // EZ-USB FX2
case 0xC2:
fwrite(&IIC_Hdr,8,1,file); // Write type, VID, PID, DID, Config (8 bytes)
bytes = 8;
break;
default:
Error(ERR_UNRECOGNIZED_FIRSTBYTE);
}
}
当然此结构体中的VID、PID字段可以通过Hex2bix.exe 的命令行指定。
根据CY7C68中的要求，我们会在iic文件中的第一个字节中放C2 ，第二三放VID，第四五放PID
得到的iic文件头如下：
2、设计成Slave FIFO模式。
根据 <<http://blog.csdn.net/chenyujing1234/article/details/7604266>>对我的系统的设计，把CY7C68配置成Slave FIFO模式。
2、1 配置端点
根据与FPGA的约定我决定只使用两个端点：
把端点2配置成OUT，BULK类型；把端点6配置成IN，BULK类型。
在固件工程中的dscr.a51中定义了两种类型的配置描述符：HighSpeedConfigDscr和FullSpeedConfigDscr。（两种类型的设备类似，这里只以HighSpeedConfigDscr为例）
每种类型都含有两种节点： 接口描述、端点描述
（1）因为我们只用到端点2和端点6两个端点，把以我们把接口描述中的Number of end points设置为2。
;; Interface Descriptor
db DSCR_INTRFC_LEN ;; Descriptor length
db DSCR_INTRFC ;; Descriptor type
db 0 ;; Zero-based index of this interface
db 0 ;; Alternate setting
db 2 ;; Number of end points
db 0ffH ;; Interface class
db 00H ;; Interface sub class
db 00H ;; Interface sub sub class
db 0 ;; Interface descriptor string index
（2）然后再修改端点
解释上图：
db 02H： 2表示是端点2，0表示是OUT方向；
db 86H： 6表示是端点6，8表示是INT方向。
2、2 修改void TD_Init(void)函数
void TD_Init(void) // Called once at startup
{
CPUCS = 0x10; // 0001 0000
// Bit Value Register Function
// bit.7 0 reserved
// bit.6 0 reserved
// bit.5 0 PORTCSTB PortC access generates /RD & /WR strobes
// bit.4:3 10 CLKSPD[1:0] 00 : 12M Hz (Default)
// 01 : 24M Hz
// 10 : 48M Hz
// 11 : Reserved
// bit.2 0 CLKINV 0 : CLKOUT signal not inverted
// 1 : CLKOUT signal inverted
// bit.1 0 CLKOE 0 : CLKOUT pin floats
// 1 : CLKOUT pin driven
// bit.0 0 reserved
IFCONFIG = 0x43;// 0100 0011
// Bit Value Register Function
// bit.7 0 IFCLKSRC 0 : External clock on the IFCLK pin
// 1 : Internal 30 or 48MHz (default)
// bit.6 1 3048MHZ 0 : 30M Hz
// 1 : 48M Hz
// bit.5 0 IFCLKOE 0 : Tri-state
// 1 : Drive
// bit.4 0 IFCLKOL 0 : clock not inverted
// 1 : clock is inverted
// bit.3 0 ASYNC 0 : FIFO/GPIF operate synchronously
// 1 : FIFO/GPIF operate asynchronously
// bit.4 0 GSTATE 1 : GPIF states, Port E Alternate Functions.
// PE0 GSTATE[0]
// PE1 GSTATE[1]
// PE2 GSTATE[2]
// bit.1:0 11 IFCFG[1:0] 00 : Ports
// 01 : Reserved
// 10 : GPIF Interface (internal master)
// 11 : Slave FIFO Interface(external master)
SYNCDELAY;
EP6CFG = 0xE8; // 1110 1000, (Size = 1024, buf = Quad (Buf x4), BULK)
// Bit Value Register Function
// bit.7 1 VALID 0 : Does not respond to any USB traffic.
// 1 : Activate an endpoint(default)
// bit.6 1 DIR 0 : OUT
// 1 : IN
// bit.5:4 10 TYPE[1:0] 0 : Invalid
// 01 : ISOCHRONOUS
// 10 : BULK (default)
// 11 : INTERRUPT
// bit.3 1 SIZE 0 : 512 bytes
// 1 : 1024 bytes
// bit.2 0 reserved
// bit.1:0 0 BUF[1:0] 00 : Quad
// 01 : Invalid
// 10 : Double
// 11 : Triple
SYNCDELAY;
EP4CFG = 0x7F; SYNCDELAY; // EP4 not valid
EP2CFG = 0x7F; SYNCDELAY; // EP2 not valid
EP8CFG = 0x7F; SYNCDELAY; // EP8 not valid
FIFORESET = 0x80; // activate NAK-ALL to avoid race conditions
SYNCDELAY; // see TRM section 15.14
FIFORESET = 0x02; SYNCDELAY; // reset, FIFO 2
FIFORESET = 0x04; SYNCDELAY; // reset, FIFO 4
FIFORESET = 0x06; SYNCDELAY; // reset, FIFO 6
FIFORESET = 0x08; SYNCDELAY; // reset, FIFO 8
FIFORESET = 0x00; SYNCDELAY; // deactivate NAK-ALL
PINFLAGSAB = 0x00; SYNCDELAY; // FLAGA - fixed EP2EF, FLAGB - fixed EP4EF
PINFLAGSCD = 0x00; SYNCDELAY; // FLAGC - fixed EP6FF, FLAGD - fixed EP8FF
PORTACFG |= 0x80; SYNCDELAY; // FLAGD, set alt. func. of PA7 pin (alt. func.=alternate functions)
FIFOPINPOLAR = 0x00;SYNCDELAY; // all signals active low
EP6FIFOCFG = 0x0C; SYNCDELAY; // AUTOIN=1, ZEROLENIN=1, WORDWIDE=0
}
2、3 修改void TD_Init(void)Bug(Time:2012-07-28) ：
2、3、1、Bug描述
从端点6可以读到FPGA送过来的数据，可是我写到端点2的数据FPGA却收不到；调试现象为：
第一次写端点2是成功的，第二次写就失败了。
2、3、2、解决方法分析
一开始以为是FPGA读时序有问题，可是FPGA工程师坚信没有问题；
后来从网上 http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_192827.HTM 得到启发，是因为没有对PINFLAGSAB、PINFLAGSCD进行配置。
（1）当autoout＝1时，主机和外部设备直接连接，68013的8051失效，此时外部设备是master，也就是说读写时序要有外部设备产 生，你不能向68013写数据是不可能的，原则上说你至少可以写两个512的数据进去，然后就写不下去了，我验证过了确实是这样。
（2）如果你没有专门的设定相关寄存器，所有的标志默认的都是低有效的，所以应该是0是full，1是not full！
（3）FLAGB is EP2EF ， FLAGA is EP2FF
FLAGD is EP6EF， FLAGC is EP6FF
2、3、3、解决方法
void TD_Init(void) // Called once at startup
{
// set the CPU clock to 48MHz
CPUCS = ((CPUCS & ~bmCLKSPD) | bmCLKSPD1) ;
// set the slave FIFO interface to 48MHz
// IFCONFIG |= 0x40;
IFCONFIG = 0x43;// 0100 0011
// Registers which require a synchronization delay, see section 15.14
// FIFORESET FIFOPINPOLAR
// INPKTEND OUTPKTEND
// EPxBCH:L REVCTL
// GPIFTCB3 GPIFTCB2
// GPIFTCB1 GPIFTCB0
// EPxFIFOPFH:L EPxAUTOINLENH:L
// EPxFIFOCFG EPxGPIFFLGSEL
// PINFLAGSxx EPxFIFOIRQ
// EPxFIFOIE GPIFIRQ
// GPIFIE GPIFADRH:L
// UDMACRCH:L EPxGPIFTRIG
// GPIFTRIG
// Note: The pre-REVE EPxGPIFTCH/L register are affected, as well...
// ...these have been replaced by GPIFTC[B3:B0] registers
// default: all endpoints have their VALID bit set
// default: TYPE1 = 1 and TYPE0 = 0 --> BULK
// default: EP2 and EP4 DIR bits are 0 (OUT direction)
// default: EP6 and EP8 DIR bits are 1 (IN direction)
// default: EP2, EP4, EP6, and EP8 are double buffered
// we are just using the default values, yes this is not necessary...
EP1OUTCFG = 0xA0; // 10100000
EP1INCFG = 0xA0; // 10100000
SYNCDELAY; // see TRM section 15.14
EP2CFG = 0xA2; // 1010 0010
SYNCDELAY;
// chenyujing
//EP4CFG = 0xA0;
EP4CFG = 0xA0;
SYNCDELAY;
EP6CFG = 0xE2; // 1110 0010
SYNCDELAY;
EP8CFG = 0xE0; // 1110 1000, (Size = 1024, buf = Quad (Buf x4), BULK)
// Bit Value Register Function
// bit.7 1 VALID 0 : Does not respond to any USB traffic.
// 1 : Activate an endpoint(default)
// bit.6 1 DIR 0 : OUT
// 1 : IN
// bit.5:4 10 TYPE[1:0] 0 : Invalid
// 01 : ISOCHRONOUS
// 10 : BULK (default)
// 11 : INTERRUPT
// bit.3 1 SIZE 0 : 512 bytes
// 1 : 1024 bytes
// bit.2 0 reserved
// bit.1:0 0 BUF[1:0] 00 : Quad
// 01 : Invalid
// 10 : Double
// 11 : Triple
PINFLAGSAB = 0x8c; // defines FLAGA as prog-level flag, pointed to by FIFOADR[1:0]
SYNCDELAY; // FLAGB as full flag, as pointed to by FIFOADR[1:0]
PINFLAGSCD = 0xae; // FLAGC as empty flag, as pointed to by FIFOADR[1:0]
PORTACFG = 0x80; // used PA7/FLAGD as a port pin, not as a FIFO flag
FIFOPINPOLAR = 0x00; // set all slave FIFO interface pins as active low
// out endpoints do not come up armed
EP2FIFOCFG = 0x15; SYNCDELAY; // 0001 0101 AUTOOUT=1, ZEROLENIN=1, WORDWIDE=1
EP6FIFOCFG = 0x0D; SYNCDELAY; // 0000 1101 AUTOIN=1, ZEROLENIN=1, WORDWIDE=1
//bit.7 0
//bit.6 INFM1
//bit.5 OEP1
//bit.4 AUTOOUT
//bit.3 AUTOIN
//bit.2 ZEROLENIN
//bit.1 0
//bit.0 WORDWIDE
// since the defaults are double buffered we must write dummy byte counts twice
SYNCDELAY;
EP2BCL = 0x80; // arm EP2OUT by writing byte count w/skip.
SYNCDELAY;
EP2BCL = 0x80;
SYNCDELAY;
//EP4BCL = 0x80; // arm EP4OUT by writing byte count w/skip.
//SYNCDELAY;
//EP4BCL = 0x80;
//SYNCDELAY;
EP6BCL = 0x80; // arm EP4OUT by writing byte count w/skip.
SYNCDELAY;
EP6BCL = 0x80;
SYNCDELAY;
FIFORESET = 0x80; // reset all FIFOs
SYNCDELAY;
FIFORESET = 0x02;
SYNCDELAY;
FIFORESET = 0x04;
SYNCDELAY;
FIFORESET = 0x06;
SYNCDELAY;
FIFORESET = 0x08;
SYNCDELAY;
FIFORESET = 0x00;
// enable dual autopointer feature
AUTOPTRSETUP |= 0x01;
}
二、测试固件方法
测试就是去读取FPGA写入的数据，但怎么判断FPAG工程师的代码使写入是有效呢？
为了在与FPGA工程师为为什么端点时没数据而争执时，能让FPGA工程师心服口服地知道是自己的问题，我们应该知道在Slave FIFO模式下的写时序图。
1、FPGA端的设计
在开发技术手册上有：
翻译成中文是：
（1）FX2LP接收内部或外部的时钟（IFCLK最大为48MHz）；
（2）SLCS#、SLRD、SLWR、SLOE、PKTENT信号作为外部的逻辑；
（3）当用外部时钟时，外部时钟必须在用IFCLKSRC bit转化到外部时钟时表现出来；
（4）每个端点能有byte或word两种方式可选，可通过内部的配置bit来配置；SLOE信号使能被选择的数据；
（5）外部的控制逻辑要保证在写数据到一个slave FIFO时，output enable 信号是不可用的。
3、1 Slave FIFO 同步写
写时序图：
包结束触发时序图：
PKTEND能把最后的数据值按时钟输入到FIFOs.
（1）虽然PKTEND的断言没有特殊的要求，但是那里有一个特殊的拐角的条件要满足。
（2）当FIFO被配置成自动模式时，有一个增加的时序要求需要被满足，此时它被要求连续地发送两个包：
一个满包（满被定义作为满足AUTOENLEN寄存器中设置的级别的比特数）被自动提交，随在它后面的是一个short one byte或word包（它们是用PKTEND手动提交的）。
在这种场景中，用户必须确保在最后byte或word被输入到之前的自动提交包后的上升沿后断言PKTEND至少一个时钟周期。
下图表示的就是这样应用场景，其中X表示在IN端点被配置成自动模式时AUTOINLEN寄存器被设置的值。
