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       良子USB2.0摄像头开发板上使用的芯片是CYPRESS公司的CY7C68013A，是用途最为广泛的高速USB2.0芯片，如果用户要了解更多关于此芯片的开发板，请查看我的店铺。在测试CY7C68013A芯片之前，用户需要先安装配套的USB开发包，并且用户要清楚的知道，如何安装USB固件对应的驱动程序（用户可以参考配套开发板的用户开发手册）。 1、如何下载USB芯片的固件程序。        安装完USB芯片的开发包后，里面有一个USB Control Center程序（以下简称控制台程序），用户主要应用这个控制台程序，完成USB固件程序的下载，调试等工作。固件程序可以下载到CY7C68013A芯片内部的SRAM中，也可以下载到CY7C68013A芯片外部的EEPROM中。这里先对第一种下载方式做详细说明，后面会介绍如何下载固件程序到EEPROM中。       打开控制台程序（以WIN7,64位为例），单击桌面左下角的开始按钮，找到控制台程序组，如下图，        打开控制台程序如下，插入开发板（为了学习方便，需要拔掉开发板上的EEPROM），        此时USB显示的设备名称是Cypress EZ-USB FX2LP No EEPROM，这个名称是默认的名称，如果CY7C68013A加载了具体的固件程序，名字可能就变化了，不是这个默认的名字了。窗口中还显示了其它一些USB设备，如键盘、鼠标等，由于和CY7C68013A无关，这里不做说明。 接下来开始下载固件程序到片内SRAM中。单击控制台程序菜单栏中的“Program FX2”，按下图操作，   弹出对话框如下，       找到电脑中的配套例程bulkloop.hex文件，最后点“打开”按钮，就可以将固件程序下载到CY7C68013A芯片内部了。 下载完固件后，在控制台窗口中的USB设备名称会发生变化，变成了如下所示的样子（在固件重新枚举的过程中，可能会需要重新安装新的固件对应的驱动程序，这个过程请参考前面的驱动程序安装一节），        如上图，USB设备名称已经变成了“Cypress EZ-USB Example Device”了，并且固件程序包含有4个大端点，分别是2、4、6、8。前两个是OUT端点，后两个是IN端点。 3、 测试bulkloop固件。       下载完固件后，可以进行数据传输，具体的过程是：上位机一次向OUT端点发送2048个数据，固件程序再将OUT端点收到的数据转发到IN端点，再返回到上位机。CY7C68013A内部的FIFO固件配置成4X512=2048字节，所以上位机一次最多可以发送2048个字节（上位机没有从USB芯片中读走数据）。按如下进行操作，向OUT端点发送2K的数据A，       固件bulkloop共含有4个大端点，需要成对使用，OUT端点2是和IN端点6配对的；OUT端点4是和IN端点8配对使用的。操作时，1先选择OUT端点0x02，2是输入要发送的数据A，3是要发送数据的数量，4是命令执行按钮，5是实际发送的数据。在操作时，记得要选择Data Transfers选项。 接收数据和上面的发送过程相似，按下图进行操作，       操作时1是要选择IN端点6，2是输入要读取的数量，3是命令执行按钮，4是实际读取的内容。可以看出，读出的数据和之前写入的数据是完全一样的。     (另公布一群号178338109，CYUSB3014开发专业讨论区)   淘宝店铺： http://liangziusb.taobao.com 良子.2015年    承接USB开发工程   QQ：2687652834

       前面分别介绍了良子USB2.0摄像头开发上的FPGA和USB2.0芯片，FPGA可以用跑马灯程序来测试，USB2.0芯片可以用BULKLOOP例程来测试。这里介绍另外一个例程，将FPGA和USB2.0芯片连起来，用FPGA控制USB2.0芯片，工作在SLAVE FIFO模式。具体是FPGA产生递增的数据，写给USB2.0芯片，上位机再接收USB数据。通过查看接收的数据，可以看数据是否对齐，是否有数据丢失，或者有重复的数据。       有一点需要说明，这个例程没有SDRAM参与，只是FPGA和USB2.0芯片之间的数据传输。另外专门有一个例程有SDRAM参与，FPGA产生的递增数据先写入SDRAM，再从SDRAM读出写进USB2.0芯片，具体的功能和这个例程是一致的，可以查看下一篇文章。       FPGA的程序很简单。第一个模块当然是PLL，用来输出FPGA的同步时钟IFCLK，摄像头开发板上的晶振是48M，经过PLL之后也是48M ，加载到IFCLK引脚上。48M是CY7C68013A的最大同步时钟，在IFCLK是48M的情况下，数据的传输速度最快，带席最高。另个一个模块就是产生递增数据的模块，每一个时钟，16总线上的数据都增加1。       CY7C68013A内的固件程序也不复杂。固件工作在AUTO模式，只是实现了两个大端点2和6，清除了另外两个大端点4和8，FIFO大小是512字节，4倍模式。       测试时要先下载FPGA程序，再下载USB固件程序。原因很简单，FPGA要先产生IFCLK输送给USB芯片。当然，你也可以反过来下载固件，测试一下。用上位机采集数据如下：              测试时1是要选择IN端点，一次采集的数量量2大些，我这里设置的是51200字节，默认的值是512字节，比较小。3是示例的一个数据，显示的数据是7A 77，实际的数据是0x777A，是反的。数据传输到底有没有少数，多数，可以查看上图中的4，多采集几次，这里的数据是规律的，不会有变化。如果数据不是X3或者XB，那么需要仔细检查程序了，数据有错误了。   正在更新，，，，     未完，待续，，，，，，。   (另公布一群号178338109，USB3.0开发专业讨论区)     淘宝店铺： http://liangziusb.taobao.com 良子.2015年    承接USB开发工程   QQ：2687652834

       这里介绍一下摄像头开发板上的USB2.0芯片部分。CY7C68013A是一款支持USB2.0 HIGH SPEED的芯片，传输速度可以达到40M字节每秒，是应用最为广泛的芯片。CY7C68013A工作在SLAVE FIFO模式，从控制的角度可以看做是普通的FIFO，控制起来非常简单。电路图如下：       上面的原理图是标准的，应用在我的多个USB2.0项目上。56引脚的CY7C68012只有三个8组GPIO，其中两个8组共计16位IO用来做16位SLAVE FIFO模式的数据总线，仅剩下1组8位控制线，略微有些少。这8位控制线除了SLAVE FIFO必须的SLOE#、FIFOADDR1、FIFOFADDR0、PKTEND#、SLCS#这5个信号后，最后只剩下3根用户可以用的GPIO。当然这些硬件上的缺点可以通过其它方式弥补。       CY7C68013A这三组GPIO都与FPGA相连，受FPGA控制，电路板工作在SLAVE FIFO模式。这种工作模式能简化USB协议的复杂性，降低开发难度。实际上在固件中设置68013A为AUTO IN模式后，可以将USB芯片看作是一片普通的FIFO，控制起来很简单。   未完，待续，，，，，，。   (另公布一群号178338109，USB3.0开发专业讨论区)     淘宝店铺： http://liangziusb.taobao.com 良子.2015年    承接USB开发工程   QQ：2687652834

      接上一篇，测试USB芯片的控制传输功能。      USB的 控制传输功能，主要用来传输一些数量较小的指令，一般几个字节，到64个字节都可以，当然，大于64字节的命令，可以发起多个控制指令，如摄像头的配置数据。摄像头的配置数据都是通过I2C接口，用控制传输功能实现的。作为开发板的测试例程，可以用I2C接口测试一下板子上的EEPROM芯片。       还是用前面介绍的固件程序，用命令0xb1来向24LC64的地址0x0230，写入值0xa5（这些值可以任意改变）。操作是否成功，可以通过示波器或者逻辑分析仪查看波形确认。先通过控制台程序，执行0xb1命令，如下：       在位置1处输入命令0xb1，在位置2处指定数据传输的方向为OUT，3是要单击控制传输按钮，4是显示的信息。下图是用逻辑分析测得的数据波形，      上图中1是24LC64的器件地址162（16进制是0xA2），2是固件程序设定寄存器地址0x0230，3为寄存器的内容165（16进制是0xA5）。仔细看一下，和固件程序中设置的是一样的，所以操作是成功的。       如果将EEPROM换成SENSOR，那么就是对摄像头进行寄存器配置了，开发过程序也是一样的。       (另公布一群号178338109，CYUSB3014开发专业讨论区)   淘宝店铺： http://liangziusb.taobao.com 良子.2015年    承接USB开发工程   QQ：2687652834

       CMOS摄像头芯片都有用于配置功能的I2C接口，现在通用的接法有两种，一种是用FPGA来驱动CMOS的I2C接口；另一种是用68013的I2C模块驱动CMOS的I2C接口。用FPGA驱动I2C接口，上位机需要将配置数据先发到68013芯片内，68013芯片再将配置数据发送给FPGA，FPGA再发给CMOS；用68013驱动I2C，则在信号流中省去了FPGA，比较方便，这也是现在比较通用的做法。        68016芯片提供了对I2C的支持，配套有相应的软件函数。在开发包的目录C:\Program Files\Cypress\CY3684-FX2LP DVK\Target\Lib\LP下，有文件i2c_rw.c，定义了I2C读写的两个函数EZUSB_ReadI2C( )和EZUSB_WriteI2C( )。在文件i2c.c里，定义了I2C的初始化函数EZUSB_InitI2C(void)。用户可以使用这些函数，不需要自己重新编写寄存器一级的I2C驱动函数。以下简单介绍了在固件程序中增加I2C功能的过程。 1、在函数TD_Init(void)中增加I2C的初始化函数。 EZUSB_InitI2C();// Initialize I2C Bus 2、两个库函数，一个为读，一个为写。对I2C进行写操作的函数为EZUSB_WriteI2C(BYTE addr，BYTE length，BYTE xdata*dat)，其中addr用于指定I2C设备地址；length为传送数据长度；*dat为发送数据缓冲区的起始地址。 3、 在FW.C文件前部增加两个控制传输指令的宏定义，如下： #define I2C_READ       0xb0 // #define I2C_WRITE      0xb1 // 在同一个文件的函数SetupCommand（）中增加对这两个命令的具体执行部分，如下：  case I2C_READ://Liangzi   0xb0 //I2CTL |= bm400KHZ; EP0BUF = 0x0F; EP0BUF = 0xF0; EP0BCH = 0; EP0BCL = 2; EP0CS |= bmHSNAK; // Acknowledge handshake phase of device request break;    case I2C_WRITE://Liangzi   0xb1 i2c_str =0x09; i2c_str =0x02; i2c_str =0x84; EZUSB_WriteI2C(0xBA,3,i2c_str); //EP0BCH = 0; //EP0BCL = 0; break;       以上部分用控制台程序发送b0、b1这两个自定义命令。命令I2C_READ实现的是IN传输，向位机返回两个字节，如下，测试是成功的。（按照前一节介绍的下载固件程序到芯片内SRAM的方法下载固件）。       上图中1是要选择控制端点；2是选择数据传输的方向为IN ；3是自定义命令；4是自定义命令为0xb0；5是单击”Transfer Data“命令按钮后采集到的数据是0x0F,0xF0，这和KEIL程序中的设定是完全一致的。       上面只测试了一个命令0xb0，程序中还有一个命令0xb1，是对EEPROM进行写操作的，具体的操作见下一篇文章。   (另公布一群号178338109，CYUSB3014开发专业讨论区)   淘宝店铺： http://liangziusb.taobao.com 良子.2015年    承接USB开发工程   QQ：2687652834