USB CYPRESS 68013A开发重点讲解

2021年2月1日发(作者：sline)

USB CYPRESS 68013A

开发重点讲解

7.

重点讲解

7.1

如何理解

CYPRESS 68013A

程序框架

CYPRE SS

提供了非常好的程序框架，免去了用户自己编写一些通用性比较强、模

式化的程序（如果不提供，很少有人能写出如此高效，结构紧凑的程序，实际上

此框架和

68013A

内部结构关系密切，一般人也没有足够 的内部资料也不可能写

出来）。在框架的基础上，用户只需在相应的地方写相应的代码即 可完成

USB

工作。

一般来说框架可以分成

3

个部分。

< br>

1

）

描述符文件。

例如

dscr.a51< /p>

文件，

里面定义了枚举设备的时候要用的各

种描述符信息，

这部分用户需要根据实际的情况自己编写。

我 写的时候发现一个

最大的问题就是各种书籍协议版本不同，

翻译 质量不同，

同一字段的意义表述不

同，容易让人产生困惑。例如

USB 1.1/2.0/2.13

对设备类型的子类定义都不 完

全相同，

所以写的时候最好几种文档对比起来写。

< p>
由于

USB

官方网站的文档中字

< br>段解释过于专业化，

所以对

USB

不是很熟悉的人比较难以理解其真正含义。

所以

要多参考不同 的书籍，

某种程度上降低了开发速度，

但对第一次做

< p>
USB

开发的人

来说，这也是值得的。

< p>

2

）

固件文件，例如

FW.C

文件，这是硬 件程序的函数入口。主要有以下这些

方法：

void SetupCommand(void); //

握手命令处理

void TD_Init(void); //

初始化，完成配置，启动时调用一次

void TD_Poll(void); //

用户处理程序，循环调用

void IO_Init(void); //8051 IO

初始化

void REG_Init(void); //8051

寄存器初始化

BOOL TD_Suspend(void); //

挂起处理

BOOL TD_Resume(void); //

唤醒处理

//

以下为各种描述符的获取和设置函数，重枚举时自动调用< /p>

BOOL DR_GetDescriptor(void);

BOOL DR_SetConfiguration(void);

BOOL DR_GetConfiguration(void);

BOOL DR_SetInterface(void);

BOOL DR_GetInterface(void);

BOOL DR_GetStatus(void);

BOOL DR_ClearFeature(void);

BOOL DR_SetFeature(void);

BOOL DR_VendorCmnd(void);

3

）

< /p>

功能文件，处理各种中断。例如

PERIPH.C

文件。

8051

一般默认只有四

个中断，

这显然不够

USB

使用，< /p>

所以

CYPRESS

引入了自动向量的概 念，

相当于软

中断，大大扩展了现有的中断数量。主要的中断有 ：

void ISR_Sudav(void) interrupt 0 //

收到

setup

包

void ISR_Sutok(void) interrupt 0 //

收到

SETUP

令牌

void ISR_Sof(void) interrupt 0 //

收到起始帧

void ISR_Ures(void) interrupt 0 //

收到

RESET

void ISR_Susp(void) interrupt 0 //

收到挂起信息

void ISR_Highspeed(void) interrupt 0 //

高速模式

void ISR_Ep0ack(void) interrupt 0 //

正常响应

ACK

void ISR_Stub(void) interrupt 0

void ISR_Ep0in(void) interrupt 0

void ISR_Ep0out(void) interrupt 0

void ISR_Ep1in(void) interrupt 0

void ISR_Ep1out(void) interrupt 0 //EP1

输入中断

void ISR_Ep2inout(void) interrupt 0 //EP2

中断

void ISR_Ep4inout(void) interrupt 0

void ISR_Ep6inout(void) interrupt 0

void ISR_Ep8inout(void) interrupt 0

void ISR_Ibn(void) interrupt 0

void ISR_Ep0pingnak(void) interrupt 0

void ISR_Ep1pingnak(void) interrupt 0

void ISR_Ep2pingnak(void) interrupt 0

void ISR_Ep4pingnak(void) interrupt 0

void ISR_Ep6pingnak(void) interrupt 0

void ISR_Ep8pingnak(void) interrupt 0

void ISR_Errorlimit(void) interrupt 0

void ISR_Ep2piderror(void) interrupt 0

void ISR_Ep4piderror(void) interrupt 0

void ISR_Ep6piderror(void) interrupt 0

void ISR_Ep8piderror(void) interrupt 0

void ISR_Ep2pflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep4pflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep6pflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep8pflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep2eflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep4eflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep6eflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep8eflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep2fflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep4fflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep6fflag(void) interrupt 0

void ISR_Ep8fflag(void) interrupt 0

void ISR_GpifComplete(void) interrupt 0

void ISR_GpifWaveform(void) interrupt 0

特别是对于接受数据，

一般都在 中断中完成相应处理，

“中断中适合进行少量简

短的操作，不适 合进行复杂操作”，这句话在此依然有效。如果要进行复杂的操

作可以在

TD_POLL()

中进行（多数操作都是在这个函数中完成的）。

< p>

另外非常重要的一点是，

中断程序的结尾应该 让中断复位，

允许下一次中断，

有

些端 点的计数器也要清零并允许接受新的中断请求。例如：

EP1OUTBC = 0; //

清空计数

EZUSB_IRQ_CLEAR(); //USB

中断复位

EPIRQ = 0x08; //

允许

EP1

中断请求

7.2

68013A

端点寄存器介绍

68 013A

内部的寄存器约有

300

个上 下，一次都记住是不可能的，而且每个寄存

器都有

8

< p>
个位，也就是说一共有

2000

多个可以配置的位 ，一次都理解掌握这些

位的含义也是不可能的，

所幸地是开发中 并不会用到所有的寄存器，

但是依然强

烈建议把

FX2REGS.H

和

FX2.H

走读一边，

这就像读书一样，

没有学会识字，

再看

都是天书。

结合

FX2

走读这些寄存器大约需要一到两天时间，

这点时间投入还是值得的。

在通讯过程中，

打交道最多的是各种端点寄存器，

掌握好这些寄存器地使用对提

升开发效率是很有帮助。值得特别关注的寄存器和配置位如下：

Rwuen

、

REVCTL

、

EP1OUTCFG

、

EP1I NCFG

、

EP2CFG

、

< p>
EP4CFG

、

EP6CFG

、

EP8CFG

、

EP2FIFO CFG

、

EP4FIFOCFG

、

EP6FIFOCFG

、

EP8FIFOC FG

、

FIFORESET

、

EPIRQ

、

EPIE

、

EP1OUTBC

、

APTR1H< /p>

、

APTR1L

、

EXTAUTODAT1

、

AUTOPTRH2

、

AUTOPTRL2

、

E XTAUTODAT2

、

EP2BCH

、

EP2BCL

其中有些寄存器的 设置需要连续设置多次，

看似重复了，

其实不然，

这和设置的

缓冲区数量有关。有些寄存器中间必须用

SYNCDELAY

来延时。这类寄存器

FX2

上有说明。

对于

EP0

，用于系统握手，相关的寄存器操作基本上都由< /p>

68013A

的内核（

SIE

< p>
）

来完成了。

对于< /p>

EP1,

分为

OUT/IN

两组配置和寄存器。

对于

EP2

～

EP8,

不分

OUT/IN

输入输出，主要有

EP2CFG/ EP2FIFOCFG/

EP2BCH/EP2BCL

寄存器。

7.3

什么是自动指针

自动指针是

CYPRESS

提供的一个非常有用的特性 。

在数据交互的过程中，

很多时

候都涉 及到数据的搬迁，比如从

EP2OUT

收到的数据需要转发到< /p>

EP6IN

上（一些

转换类设备）

；

再比如从

RAM

中 拷贝数据到

EP4IN

上，

传统的做法 是申明两个指

针，

指向源和目的地址，

然后用循环一个个字节拷贝，

同时还要考虑增加指针地

址，

对于连续的空间这到不是问题，

关键是如果数据需要拷贝到多个缓冲 时，

指

针地址是循环的。这时候如果手工完成操作很容易出错。

因此

CYPRESS

提供了两组自动指针，用的时候一组指向源，一组指向目的地址。

然后循环拷 贝数据就行了，

自动指针会自动指向下一个源或目的空间，

不论 是否

是循环地址方式。这样减少了程序出错的几率。

下面的程序将

EP2OUT

接受到的数据拷贝 到

EP6IN

发送出去：

if(!(EP2468STAT & bmEP6FULL))

{ //

check

EP6

FULL(busy)

bit

in

EP2468STAT

(SFR),

core

set's

this

bit when FIFO is full

APTR1H = MSB( &EP2FIFOBUF );

APTR1L = LSB( &EP2FIFOBUF );

AUTOPTRH2 = MSB( &EP6FIFOBUF );

AUTOPTRL2 = LSB( &EP6FIFOBUF );

count = (EP2BCH << 8) + EP2BCL;

// loop EP2OUT buffer data to EP6IN

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

{

// setup to transfer EP2OUT buffer to EP6IN buffer using

AUTOPOINTER(s)

EXTAUTODAT2 = EXTAUTODAT1;

}

EP6BCH = EP2BCH;

SYNCDELAY;

EP6BCL = EP2BCL; // arm EP6IN

SYNCDELAY;

EP2BCL = 0x80; // re(arm) EP2OUT

}

}

APTR1H/APTR1H

通过

MSB

< br>和

LSB

获取

EP2FIFOB UF

的高位地址和地位地址。

EX TAUTODAT1

表示

APTR1H/APTR1H

指向的数据。

AUTOPTRH2/AUT OPTRL2

通过

MSB

和

< p>
LSB

获取

EP6FIFOBUF

的高位地址和地位地址。

EXTAUTODAT2

表示

AUTOPTRH2/AUTOPTRL2

指向的数据。

7.4

CYUSB

< p>
和

CYAPI

的关系

以前

68013

上位机程序的编写过程 中，

应用程序端通过调用

DeviceIoControl()

API

或

CREATEPIPE() API

与驱动进行交互，继而读写控制硬件设备，在新的

680 13A

的驱动中采用了两种新的调用方法：

第一种是继续使用

DeviceIoControl()

函数读写，不同的是，

IOCTL

控制字和老

驱动完全不同，

具体定义参考

。

用户可以通过这些底层

API

完成操 作。

第二种是使用

CYPRESS

提供的面对对象的类，

一共有

9

个类，

调用这些类的方法

就可以和硬件打交道 。这些类是对第一种方法的封装，使用起来非常简便。

用户 可以根据需要选择这两种方法或混合使用，

使用时需要加上头文件

CyAPI.h

和

cyioctl.h

，另外在项目中还要引用

。

7.5

同步和异步读写的比较

CYAPI

提供了同步和异步读写方式。同步方式的时候调用线程阻塞在 哪里，直到

读写到数据或超时；异步方式的时候调用线程立即返回。具体实例参考

。

7.6

如何用

C++ BUILDER

写上位机程序

1

）

首先确定使用

7.4

中的第几种方法，添加相 应的头文件和库文件。

2

）

连接

USB

设备，确保驱动已经被正确加载。

3

）

编写收发数据线程。

通过开发板上的

L ED

或

CYPRESS

CONSOLE

或

BUS

HOUND

分析收发正确与否。

7.7

U

盘如何正确加载驱动

在

WINDOWS

2000/XP< /p>

上

U

盘使用的

P ID/VID

应该直接能加载操作系统默认的海量

存储器的驱动 程序。为了使用正确的

PID/VID

，可以通过以下途径：< /p>

1

）

找一个现有品牌的

U

盘，看看他的

PID/VID

是何值。

2

）

在注册表中查找海量存储器信息。

1994

年

,Intel,Compa q

等七家软硬件全球知名企业为了突破当时

PC

使用串

口和并口传输速度的限制

,

成立了通用串行总线开发者论坛

(USB Implementers

Forum, USB IF),

并在

1994

年

11

月提出了

USB 0.7

版

,

到了< /p>

1998

年开始出现了

支持

USB

1.1

的设备

,< /p>

他的高速性

(USB1.1

支持

1.5

Mb/s

和

12

Mb/s

两种速度

[1])

和易用 性迅速使之成为

P

C

外设的宠儿

.

为了对抗

1394

速度的优势

(1394

可以达

到

400 Mb/s),1999

年提出了

US B 2.0

规范的思想

,2000

年

4

月

USB IF

推出

USB

2.0

< p>
向下兼容

1.1,

提供

3

种速度

,

最高可以达到

480 Mb/s[2].

USB 1.1

和

2.0

都是必须依赖于

PC

的

,

为了在一定程度摆脱对

PC

的完全

依赖

,

有一定 程度的主机功能

,2001

年

12

月推出了

OTG 1.0,

经过

< p>
6

次修改

,

于

< p>
2003

年

6

月推出了< /p>

USB OTG 1.0 a,

正式成为一个达到市场实用的规范

[3].

本文中分析讨论了

USB 2.0

补充 规范

OTG

的工作原理

,

并且针对目前数码

相机伴侣存在的问题

,

< p>
作者提出了自己的解决方案

.

1USB OTG

的工作原理

OTG

补充规范对

USB

2.0

的最重要的扩展是其更具节能性的电源管理和允

许设备以主机和外设 两种形式工作

.OTG

有两种设备类型

:

两用

OTG

设备

(Dualrole device)

和外设式

OTG

设备

(Peripheralonly OTG device) .

两用

OTG

设备完全符合

< p>
USB 2.0

规范

,

同 时

,

他还要提供有限的主机能力和一个

MiniAB

插

座、支持主机流通协议

(Host Negotiatio n Protocol, HNP),

并和外设式

OTG

设备一样支持事务请求协议

(S ession

Request

Protocol,

SRP).

当作为主机工作

时

,

两用

OTG

设备可在总线上 提供

8 mA

的电流

,

而以往标准主机则需要

提供

100~500 mA

的电流

.

2

个两用

OTG

< br>设备连接在一起时可交替以主机和从机的方式工作

,

这个 特

点兼容了现有

USB

规范主机

/

外设的结构模型

.OTG

主机负责初始化数据通信的

任务

,

比如

:

总线复位、获取

USB < /p>

各种描述符和配置设备

.

这些配置完成后

,2

个

OTG

设备便可以分别以主机和从机方式传输信息

,2

个设备主从角色 交换的过程

由主机传输协议

(HNP)

定义

.

下面从

5

个方面说明

OTG

的工作原理

.