TMS320C54XX DSP和USB接口芯片AN2131Q的接口软硬件设计

TMS320C54XX DSP和USB接口芯片AN2131Q的接口软硬件设计

目前市场上USB接口芯片很多，使用较为广泛的是Crypress公司的AN2131系列的USB接口芯片AN2131Q。AN2131Q具有以下优点：

（2）数据吞吐量完全达到USB协议要求，可以向用户提供足够的端口、缓冲区和传输速度；提供USB协议要求的全部四种传输方式（控制传输、中断传输、批量传输和同步传输），可以满足用户对各种类型数据传输的需求。

（3）片上的串行接口处理机（SIE）完成大部分的USB协议操作，使用户可以摆脱复杂的协议细节，简化了用户配置代码，加快了开发过程。

（5）休眠模式可以降低系统功耗，延长器件的使用寿命。

AN2131Q的功能框图如图1所示。

串行接口引擎（SIE）通过包排序、信号产生及检测、CRC产生及校验、NRZI数据编码、位填充以及包标识产生及解码等功能块处理USB通信协议，并保证传送到USB电缆上的数据字节以LSB开头。

3、 TMS320C54XX DSP芯片和AN2131Q芯片的软件连接

AN2131Q芯片和TMS320C54XX DSP芯片之间的软件连接包括四个部分：AN2131Q对FIFO1的写、AN2131Q对FIFO2的读、DSP对FIFO1的读、DSP对FIFO2的写。为了描述方便，将FIFO1的三个状态信号称之为：EF1、HF1和FF1，将FIFO2的状态信号称为EF2、HF2和HF2。

3.1 AN2131Q写FIFO1

当USB总线上有数据要传送至DSP时，AN2131Q查询HF1。若HF1无效，AN2131Q一次向FIFO1写入一个数据包。包大小要小于或等于FIFO1容量的一半，写每一个字节时不需再查询FF1。

3.2 DSP读FIFO1

DSP每次从FIFO1中读入一个数据包。每读一个字节前，DSP需要查询EF1，只有当EF1无效（FIFO1不空）时，DSP才可能进行读操作。

3.3 DSP写FIFO2

当DSP有数据要传送至主机时，DSP把数据打包，每次向FIFO2中写入一包数据。方法同AN2131Q写FIFO1，只不过DSP查询的信号是HF2。写完一包后，DSP向AN2131Q发一个中断信号，DSP在写下一包数据时要等待AN2131Q的应答。AN2131Q应答的方法是利用DSP的外部中断INT1中断DSP。

3.4 AN2131Q读FIFO2

AN2131Q收到DSP发出的中断信号，应答DSP后，从FIFO2中读入一包数据，不用再查询EF2。

3.5 数据包格式

每个数据包由包头和数据两部分构成如图3所示。包头长度为一个字节，指明以字节为单位包中数据（不含包头）的长度。包中的数据要少于或等于64字节，即最大的包总长度为65字节。

3.6 DSP中断AN2131Q的方法

通过操作控制字向AN2131Q发一个负脉冲，下降沿有效，时序要求如图4所示。

3.7 DSP读FIFO状态

4 、AN2131Q芯片驱动程序的实现

用户需要编写三个程序来实现USB设备的使用。一个是负责USB接口调用程序，用于PC机识别USB设备；另一个是安装USB的信息文件，用于对USB设备的一些说明；第三个是AN2131Q使用的程序，用于对数据的传输。下面对这三个程序分别做一些简单的说明。

4.1 负责USB接口调用程序

4.2 安装USB的信息文件

安装文件的任务就是将驱动程序文件绑定到特定的VID/PID。主要说明哪一个文件是负责USB接口调用程序，哪一个文件是AN2131Q需要下载的文件。Crypress公司提供了一个标准的USB安装信息文件。然而用户还需要将自己对USB设备的描述（包括说明、版本号、日期、生产商等信息）加到安装信息文件中。

4.3 AN2131Q使用的程序

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