基于USB协议的DSP高速上位机接口设计
3 USB传输设计
3．1 传输方式的确定
CY7C68013A芯片具有GPIF模式和从属FIFO(Slave FIFO)模式两种接口工作模式。在本设计中，USB数据传输存储模块负责完成存储算法产生的大量数据的高速传输，由于不涉及到对外部电路的控制，所以不选用GPIF模式，而选择Slave FIFO模式进行连接。在数据传输时，用Slave FIFO接口模式，批量传输，自动输入(AUTOIN)方式，使用EP6端口作为上行输入缓冲区。CY7C68013A的，Slave FIFO接口模式如图6所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/150316.htm
3．2 EZ-USB FX2时序设计
在本设计的FPGA中，设计了如图6的外部主控制器的功能逻辑。由于DSP端Linkport口数据传输速率很高，而在USB端的速率可能无法跟Linkport口的数据率相匹配，故在FPGA中开辟一个2KB的FIFO，经由Linkport上传的数据首先传送到FIFO中，之后再经由USB口上传至主机。为了保证数据传输的完整性，设计USB的数据传输速率为DSP Link口的1／8。在此，对FPGA逻辑应用Modelsim软件进行了仿真，仿真结果如图7所示。
图7中，在LxCLKIN时钟的上升沿和下降沿将DSP_Data中的数据写入到FPGA的FIFO中，然后再把FIFO中的数据从数据线USB_Data中输出给EZ-USB FX2的FD数据线，最后经由USB传送给主机。图中USB_Data的数据率明显只有DSP_Data数据率的1／8，是符合设计要求的。
在上传传输时，采用异步自动输入方式。EZ-USB FX2芯片FIFO异步写时序如图8所示。根据此时序，在本设计中，FPGA输出的USB_Data信号提供给USB的FD数据线，FPGA输出的USB_SLWR提供给USB的SLWR，USB端便能在SLWR的下降沿把数据线FD中的数据写入到FX2芯片FIFO中，并由USB传送给主机。
4 结语
本文重点对DSP扩展USB接口的数据上行通道的硬件设计进行了详细论述。本系统经测试验证，通过该扩展USB接口，配合定制的上位机软件，DSP数据上传PC机的速率平均达到8 MB／s以上，连接可靠稳定，满足对DSP变量实时监测的数据率需求，同时可通过此接口完成程序的加载与烧写功能。仅需一台带USB接口的PC机，就能完成弹载DSP系统的实时测试与在线程序加载，简捷、通用、方便，具有显著的工程实用价值。
评论