基于DSP芯片PC机之间的USB接口设计

基于DSP芯片PC机之间的USB接口设计

1 引言

2 TMS320VC5416 与CY7C68001 EZUSBSX2硬件接口设计

系统方案采用PC机作为上位机，负责USB总线上检测到设备接入并进行枚举、识别的过程，并且可以通过在PC机上运行应用程序来控制数据的传输。USB芯片作为USB设备端，连接DSP与上位机的数据交换。DSP用于实现USB协议，通过DSP编程实现DSP数据通过USB接口与PC机通信，且USB芯片的描述符写入及各种命令状态的处理均通过DSP编程实现。

3 接口操作原理

CY7C68001 有两个外部接口：

(2) FIFO数据接口：用来访问4个1K字节的FIFO中的数据。

这两个外部接口均可以通过同步或异步的方式进行访问。

写入命令口的内容称为命令字，命令字包含要寻址的寄存器的子地址，或要写入寄存器的数据的高4位或低4位。读命令口必须要跟在给命令口写读命令字之后，读出的为相应寄存器的8位数据。所以，寄存器的写操作由3 个步骤组成：

4 USB 接口的软件设计

4.1 USB 接口的软件设计流程

USB接口的软件设计，DSP端代码大致包括DSP芯片初始化(vc5416_init 函数)、USB芯片初始化(sx2_init 函数)、USB芯片配置程序( s x 2 _ s e t u p 函数) 以及USB 芯片数据读写程序(sx2_processdata 函数)，程序流程如图4 所示。

DSP芯片初始化(vc5416_init函数)主要负责设置VC5416的工作频率，配置SWCR以及SWWSR寄存器，另外本应用系统采用一个GPIO引脚作为68001的复位信号，所以还需要对其进行相关设置。

USB芯片配置程序(sx2_setup函数)是在命令通道(0节点)收到无法自动处理的上位机请求，68001向VC5416发出SETUP中断后执行的程序，此时VC5416 通过对SETUP寄存器连续执行八次读操作流程即可得到8字节请求，系统可以响应该请求或STALL该请求。

CY7C68001的地址FIFOAD[2：0]为100时，选中CY7C68001的命令接口。对于命令接口的读写要分两步进行，即在READY有效时，先通过命令接口写入要寻址寄存器的子地址和操作类型(读或写)，之后，在READY再次有效时分两次读写命令接口，即可读写一个字节的数据。

4.2 中断服务程序设计要点

DSP使用一个外部中断引脚(INT1)与CY7C68001的INT脚相连，USB总线上产生一系列的活动，均会触发相应的中断，一旦中断产生，DSP 会从CY7C68001 的Command 口中读取相应的值，来判断产生的是何种中断。

CY7C68001芯片采用中断缓冲机制，每次只会有一个中断源，其他中断源只有在上一个中断被读走后才会发出新的中断请求。

因此，当一个中断产生时，INT引脚为低电平状态，同时中断状态位会置入命令接口，在进入中断程序后应先对中断源进行判断，首先判断是否是读寄存器所产生的中断，如果是则将数据准备好标志位置1然后返回，否则外部PC通过选通SLRD/SLOE信号从命令接口中读取中断状态位来判断产生的是何种中断，然后根据中断源进行相应操作，DSP读取中断状态位后自动清除中断标志位。

5 结束语

基于上述方法实现的USB接口电路，为DSP构筑与PC机之间的高速双向传输通路。通过硬件平台的搭建和软件程序的实现，验证了该接口电路可以满足高速信号处理的数据传输要求，并具有速度快和可靠性高等优点，相信随着嵌入式技术的发展以及基于USB2.0 协议的芯片的普遍应用，基于USB的接口技术将得到更加广泛的应用。

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