标签: cyusb3014

最近A和X的低端FPGA全部涨价了，价格已经翻了几十倍，原来50元左右的EP4CE10F17C8N芯片，现在的价格大约是1000元以上了，就是翻新的旧芯片，价格也在200元以上了。原来的SPARTAN6芯片，价格基本上在100元左右，现在飞涨到了报价几千元，还没有现货。所以现在需要设计一款基于国产FPGA的USB3.0开发板，FPGA选择是安路的，型号确定的是EG4A20BG256。 原来的基于ALTERA的FPGA+USB3.0的开发板，FPGA型号是EP4CE10F17C8N，具体可以参考网上的说明。安路的EG4A20BG256可以兼容EP4CE10F17C8N，所以设计起来就比较简单的了。另外安路还有一款FPGA，兼容XC6SLX16的型号，后面会有介绍。 正在更新中，，，，，，

1、 本文简单描述一下UVC的亮度控制机制，实际上就是测试AN75779的亮度功能。测试工具有两个，一个是关于位机出图像的E-CAM软件，另一个是监测USB3 是关于 e-CAM 软件更改亮度的截图，如下图： 弹出的控制页面中只有亮度是可以操作的，其它是灰色的。当然，后面的文章会介绍使能对比度、色调等其它控制功能，不过是收费的。 2、 这里用 BUS HOUND 软件监听 USB 总线上的控制传输指令，数据如下： 上图是软件 e-CAM 发出的两条指令，第一条指令是 8 个字节， 21 01 00 02 00 02 02 00 ，控制传输指令 CTL 是 USB 协议定义的指令，具体 8 个字节的含义用户可以自行查阅 UVC 标准协议。第二条指令 2 个字节， 31 00 。这个简单的控制传输指令，也可以用 BUS HOUND 软件完成，具体如下 ： 图中 1 是选择 USB 传输； 图中 2 是选择控制传输； 图中 3 是输出实际的 8 字节控制传输指令； 图中 4 是输入要发送的 2 字节数据； 3、 结合上图中的8字节控制传输指令，请直接对照UVC协议具体分析一下(UVC协议第4章，或者第86页)。 第1字节21; 第2字节01，对应bRequest;常数定义操作的类型，具体见UVC协议的第87页,常数定义如下： 第3、4字节00 02;对应wValue; 第5、6字节00 02;对应wIndex; 第7、8字节02 00;对应wLength; 4 、亮度控制部分代码分析 打开文件uvc.c文件，我们看下程序是如何处理这8个字节的控制传输指令上的,定位在第323行上，如下： 函数CyFxUVCApplnUSBSetupCB ( )的输入参数有两个,如上图标记A，两个32位变量setupdat0和setupdat1正好是8个单字节，即是8个字节的控制传输指令；上图标记B的则是从这8个字节中按UVC协议提取的5个变量，分别是bmReqType,bRequest,wValue,wIndex,和wLength。 上位机发送的CTL指令为：21 01 00 02 00 02 02 00。注意到setupdat0=0x0200_0121；setupdat1=0x0002_0200,因为CYUSB3014内核的存储器组织是小端对齐的，所以4个字节的顺序是正好相反的。经过函数CyFxUVCApplnUSBSetupCB（）的处理，如上图中标记B的处理，控制传输的5个变量的值如下： bmReqType=0x21; bRequest =0x01; wValue =0x0200; wIndex =0x0200; wLength=0x0002; 上图中标记C的代码，是识别出UVC的控制指令后，通过事件设置函数CyU3PEventSet（）设置事件CY_FX_UVC_VIDEO_CONTROL_REQUEST_EVENT。 接收事件CY_FX_UVC_VIDEO_CONTROL_REQUEST_EVENT是在函数UVCAppEP0Thread_Entry（）中完成的。此函数在文件uvc.c中的第1667行，如下图： 通过获取事件函数CyU3PEventGet(),上图中标记A的，获取事件CY_FX_UVC_VIDEO_CONTROL_REQUEST_EVENT。再通过上图标记B的代码，识别出 8==CY_FX_UVC_PROCESSING_UNIT_ID=0x02，执行函数UVCHandleProcessingUnitRqts（）。 函数UVCHandleProcessingUnitRqts()在第1215行，如下图： 上图红框中代码是设置亮度的代码，先通过函数CyU3PUsbGetEP0Data（）读出OUT传输的两个字节，存入变量glEp0Buffer中，再经过变量值范围检查后执行设置亮度的函数SensorSetBrightness（）。 5、亮度设置相关的还包括描述符部分，以AN75779的USB2描述符为例，如下： 上面的处理单元共有3个字节的位控制字节，最低字节的D0位代表亮度控制，这是UVC协议定义好的。 如果将上面的D0位设置为0，再编绎程序，下载到电路板中，图像正常，但亮度控制功能所属的视频属性控制页都不显示了，仅剩下照相机控制页了。 作为上面的对比，将图像属性控制的3个字节的最低字节8位全部设置为1，即FF， * D0: Brightness；//亮度 * D1: Contrast；//对比度 * D2: Hue；//色调 * D3: Saturation；//饱合度 * D4: Sharpness；//清晰度 * D5: Gamma；//伽玛 * D6: White Balance Temperature；//白平衡 * D7: White Balance Component；//白平衡 未完，接下一章。 良子USB，20200912 专注USB3.0、FPGA、PCIE、UVC摄像头开发 QQ:1345482533

当使用128KB的EEPROM存储CYUSB3014芯片的固件时，需要注意，不同厂家的EEPROM存储器，其A0、A1、A2功能不一样，在设计时电路也不一样。Microchip对应的128KB的EEPROM存储器芯片型号为24LC1025。Atmel的128KB的EEPROM存储器型号为24C1024。 例如， Microchip EEPROM 将引脚 A1 和 A0 用于芯片 选择 ， 并不使用引脚 A2 。但 Atmel EEPROM 会将引脚 A2 和 A1 用于芯片 选择 ， 不使用引脚 A0。因此针对不同的厂家的器件，EEPROM存储器的A0、A1、A2三个引脚设置也应该不同具体如下所示:

        例程USBBulkLoopAuto比较简单，这里说明一下测试过程，可以用这个例程测试USB3.0开发板上的USB3.0芯片是否工作正常。         1、设置开发板从USB启动，第一步加载固件USBBulkLoopAuto.img到片内RAM中，重新枚举后如下：       2、选择OUT端点，电脑向电路板发送如下3个数据：       可以看到三个数据11 22 33已经成功发送到电路板上了。       3、从电路板上取回上一步发送的数据。操作如下：        可以看到，电脑成功的将11 22  33这三个数据采集回来了。       以上过程，开发板用户可以按图操作，完成CYUSB3014功能上的测试。         (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

       近日完成了一款USB3.0的开发板，是基于FPGA+USB3.0+2DDR2的。FPGA是ALTERA的EP4CE55，速度是-6的；DDR2和我的其它开发板一样，单片1GBIT，16位数据宽度，共计两片，地址线和数据完全独立。板图如下：           从结构上来讲，FPGA+USB3.0来讲是最为合理的，适合多数的应用场合，如数据采集和图像采集。DDR2主要是做数据缓存或者图像处理用的，如常用的乒乓操作。硬件上特点如下： 1、8层板设计，4层挺立的的电源层和地层，信号完整性更好； 2、USB3.0 B型接口，可靠性要比MICRO接口好的多； 3、板载两片大容量EEPROM，保存USB3.0固件程序不是问题； 4、板载一片SPI存储器，轻松保存USB3.0固件程序； 5、SPI总线和RS232串口复用，用4个跳线帽切换，方便使用； 6、板载RS232串口，没有兼容性问题，方便输出调试信息； 7、电源全部是大容量LDO设计，容量3A；   8、FPGA速度是-6的，C4中速度最快等级的；  9、110多根IO全部等长引出，方便对接子板； 10、两片地址线、数据线完全独立的DDR2；         基于这块FPGA+USB3.0+2DDR2开发板，接下来要开发： 1、高速多通道数据采集系统； 2、高像素HIPSI、MIPI接口的图像采集系统； 3、基于UVC协议的1080P60免驱图像采集系统；     (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