01基于FPGA的cy7c68013a雙向通信實驗

cy68013

本教程是基于FPGA的cy7c68013a的USB雙向通信實驗，本教程主要內(nèi)容：

1.cy7c68013a的固件編寫，以及生成iic固件和下載固件。

2.cy7c68013a的slave模式，以及他的讀寫時序

3.cy7c68013a的FPGA的上板測試，包括發(fā)送和接收兩部分

02開發(fā)過程

cy68013

01驅(qū)動

在進行試驗前要先安裝好Cypress提供的usb驅(qū)動，插上usb后，電腦就會檢測到未識別的設(shè)備，這時打開設(shè)備管理器，右鍵未識別的usb，然后手動選擇驅(qū)動。

在驅(qū)動會在本教程最后的鏈接中給出，如圖所示：

02固件

固件是在CY68013的FPGA內(nèi)部有一個MCU，需要給MCU固化程序，固件的編寫主要是確定IN和OUT端點，以及一些標志信號。

固件只需要改這些參數(shù)即可，一般情況下不需要修改，很容易看出本教程中設(shè)置的時鐘是48MHz，然后設(shè)置EP2為OUT端點，512字節(jié)，4緩沖，bulk （注意OUT,IN都是相對PC來說的，OUT表示PC--->cy7c68013a,IN則相反）

EP6為IN端點，512字節(jié)，4緩沖，bulk

flag_a 為EP2的EF，也就是空標志信號，為低時表示空，也就是沒有數(shù)據(jù)過來，為高則表示有數(shù)據(jù)來了

flag_d 為EP6的FF，也就是滿標志信號，為低時表示寫滿了，這時再去寫就是無效寫了，為高則表示沒有寫滿，可以繼續(xù)寫。

教程提供的固件所在文件夾：固件源碼什么的都在Firmware文件中

03時序

Slave FIFO的時序如圖所示。

有圖很容易看出，再寫之前要先把FIFOADR確認好，這個決定了你寫的對象是誰

slave讀操作

然后在該fifo非滿時（相應(yīng)的FF標志位高），才可以進行寫操作，這個時序很簡單，就是拉低slwr信號就可以了，注意FD要與slwr對齊。

注意：寫操作時，slwr與FD的數(shù)據(jù)都是FPGA來控制的，為了讓cy7c68013a更好的采樣，ifclk與clk反向之后再發(fā)送給cy7c68013a.

讀時序跟寫也是類似的，再讀之前先確定FIFOADR,然后拉低sloe，這時FD總線就會出現(xiàn)第一個數(shù)據(jù)，然后檢測到slrd為低時，F(xiàn)D就會顯示下一個數(shù)據(jù)。

04FPGA與cy7c68013a通信

前面主要是準備工作，現(xiàn)在正是進入測試：

項目工程如下：

具體代碼都已經(jīng)有了詳細注釋了，這里就不詳細解釋。

本教程所用的調(diào)試工具是官方的工具

03調(diào)試

Deep learnning

下面給出寫的signal tap 的調(diào)試截圖

寫是一次寫512個字節(jié)數(shù)據(jù)，0-255，注意usb的fifo是一次發(fā)送16位的，也就是2個字節(jié)。先發(fā)送低字節(jié)，然后再發(fā)送高字節(jié)，這我直接把低字節(jié)給賦值為0了

前面局部放大圖

后面局部放大圖，注意只有在flag_d為高時，slwr為低才是有效寫，否則就是無效寫，因為當flag_d為低時，表示寫滿了，這時fifo就會丟棄后面寫的數(shù)據(jù)。

PC端接收到的數(shù)據(jù)要2個字節(jié)一起讀，因為usb是16位發(fā)送的，可以看出接收到的數(shù)據(jù)的確是0000-00FF。

注意：pc接收數(shù)據(jù)按照下圖標的編碼順序執(zhí)行

pc發(fā)送數(shù)據(jù)按1-->2-->3的步驟，可以看出我們發(fā)送了12 34 56 78 這4個字節(jié)

注意這里我是設(shè)置了cmd_flag標志信號的，只有cmd_flag為高時的cmd_data的數(shù)據(jù)才是有效的，也就是pc發(fā)送過來的數(shù)據(jù)

alter 的fifo ip 是可以讀寫位寬不一致的，具體看下面的圖。

由上圖可以看出這個和usb是一樣的格式，都是先發(fā)低字節(jié)，然后再發(fā)高字節(jié)?；蛘哒f先接收低字節(jié)，然后再接收高字節(jié)。

至此本教程就全部介紹完了，教程只挑了最關(guān)鍵的部分講述USB的開發(fā)，但是包括了固件，驅(qū)動和FPGA程序，一個完整的USB和FPGA開發(fā)的工程完全可以進行在此基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)。

審核編輯：湯梓紅