USB2.0 赛普拉斯 USB 框架Streamer笔记

1. 赛普拉斯框架文件， fw.c

2. 描述符文件， dscr.a51

3. CyStream.c 文件

这些代码模块均是合适的，如下图所示。这种结构适用于所

有基于赛普拉斯固件框架的 FX2LP USB 应用。

图 1. CyStream 代码模块

 

fw.c

这个赛普拉斯编写的固件（即 Frameworks）用于处理 低级 USB 详细信息。该文件无需修改。 Fw.c 包含了项目的 main() 函数，启动时它将调用 TD_Init()，然后在操作过程 中重复调用 TD_Poll() 。该无限循环也会处理 CONTROL 端 点（ EP0 ） SETUP 数据包。对于 GET_DESCRIPTOR 请 求，它使用 dscr.a51 中提供的描述符数据。对于其它主机 请求，将调用您的应用来执行各种操作，例如修改某个接口 的备用设置。该无限循环还会处理 USB 暂停和恢复事件 （睡眠）。

dscr.a51

它是一个包含用于特定 USB 器件的描述符数据的 8051 汇 编语言模块。该文件含有‘ .db’ （ define byte — 定义字 节）语句，按下面的顺序列出了描述符表格数据：

        1. 器件描述符

                a. USB 规范版本（2.0 ）

                b. 器件标准类别（无）

                c. EP0 MaxPacketSize（64 ）

                d. 供应商 ID = 0x04B4 = 赛普拉斯

                e. 产品 ID = 0x1003 = “ EZ-USB 示例 Streamer 器 件”。

                f. 制造商和产品字符串索引

                g. 配置数量 = 1

        2. 器件限定符：对于能够在全速或高速两种模式下运行的 器件，该选项为‘其它’（非当前）速度提供设置。

        3. 高速配置

                a. 接口数量 = 1

                b. 选择该配置的索引 = 1

                c. 七个接口- 端点描述符配对，同 表 3 中的七个备用 设置参数相对应。

        4. 全速配置

                a. 接口数量 = 1

                b. 选择该配置的索引 = 1

                c. 四个接口- 端点描述符配对，同 表 4 中的四个备用 设置参数相对应。

        5. 两个字符串描述符。

全速 / 快速操作概况

        当 USB 外设连接至主机时，主机上的内部 USB 集线器或外部集线器，如果存在）将与外设进行协商，以确定其 操作速度。实际上，主机从未选择一个工作速度，而它将使 用集线器报道的速度。只要器件仍保持连接状态，集线器报 道的工作速度便不发生变化。仅在器件断开并重新连接的情 况下，才重新开始确定速度的过程。 对于可在全速或高速模式下运行的器件，集线器报道的速度 为‘当前’速度，而它可运行的速度是其他速度。由于拥有 两个配置描述符（每一个用于每一工作速度），主机可以在 器件插入不同端口的情况下确定器件支持其它速度。因此如果您将高速器件插入到全速端口上， Windows 将显示 图 2 中所示的信息。

        FX2LP 固件负责检测当前工作速度，并指定适当的配置描 述符（FS 或 HS）作为当前正在使用的速度，另一个作为 与非选定（其它）速度相应的。通过将正确的 bDescriptorType 值（ CONFIG 或 OTHERSPEED）插入每 个配置描述符的第二个字节，固件可以执行上述操作。

 

USB 总线 RESET （复位）后，器件将恢复 FS 操作。因 此，在 USB 复位中断服务子程序中，固件标出了描述符 （ 图 3 ）。它也设置指向每个描述符的指针（ pConfigDscr 和pOtherConfigDscr） ，供在枚举过程中使用。如果器件 被插入全速端口上，将保持此标号。

每当 USB 内核为高速度模式成功协商时， FX2LP 将接收一 个中断（ ISR_Highspeed ）。在该 ISR 中，固件将交换标号，如 图 4 所示，并且要设置相应的描述符指针。

wMaxPacketSize 的概况

用于高带宽端点的 wMaxPacketSize 入口的格式不是很明 显。很有吸引力的一点是一个端点在每个微帧能够处理三个 1024 字节的数据包，该端点具有一个最大大小为 3*1024 或 3072 字节的数据包。然而，这个内容不被定义在 USB 2.0 规范中，因为一个物理数据包的最大大小为 1024 字

节。规范中的内容定义了位 0- 位 10 为 maxPacketSize，最 大大小为 1024 ；位 11- 位 12 为每个微帧中的 额外数据包： 00 表示没有额外的数据包、 01 表示一个额外数据包、 10 表 示两个额外数据包。因此，按低字节优先的原则，使用 表 5 中的值填入高带宽端点描述符。

 

 CyStream.c

这是数据流程序。该模块中的应用代码是通过 USB Framework （ USB 框架）的帮助编写的：

        1. 根据应用的要求编写 TD_Init() 和 TD_Poll 函数。

        2. 由于 Fw.c 将多个器件请求传到端点 0，它将调用您的 代码中的特定命名函数。赛普拉斯代码模板 （peripheral.c）通过提供包含了所有函数存根的代码 帧架保存创建函数的工作。只要对应用中需要使用的函 数进行编码。

        3. 您需要提供中断服务子程序来处理您的应用所使用的中断。大多数这些程序（用星号表示）是简单的确认内部工作；若不需要采取其他行为，不要修改它们。

        本部分的剩下内容描述了 CyStream.c 代码。

TD_Init()

        初始化程序执行以下操作：

        1. 将 IFCONFIG 寄存器设置为 0x40 ，以便选择 8051 48 MHz 时 钟 频 率 ， 并 将 一 组 I/O 引 脚 配 置 为 端 口 （ GPIO ）引脚（这些引脚可以作为从设备 FIFO，也可 作为 GPIF 接口引脚）。

        

        2. 关闭四个开发板上的 LED。注意，通过读取预定的存 储器位置可以打开和关闭开发板上的 LED 。

        

        3. 使能 EP2 ，会禁用所有其他 LED。然后，如果主机将 备用设置更改为使用 EP6-OUT 的设置，代码将在设置 更改的同时使能该端点。

        

        4. 使能帧开始（ SOF ）中断。 SOF ISR 处理 LED 闪炼时 序。

        5. 将 1024 数据字节填充到 EP2-IN FIFO 内，并准备执行 第一个 IN 传输。在 FIFO 中带有特定数据将便于使用 USB 总线分析仪查看数据包，但是此数据与该应用无 关。因此，该步骤是可选的。

TD_Poll()

        

        USB Frameworks 在无限循环中所调用的 TD_Poll()是很简 单的。它只需通过检查 FIFO 标志来确定端点 FIFO 需要重 新待命的时间点。该操作发生在两个相同的代码段内，其中 一个用于高速操作，另一个用于全速操作。每个代码段将执 行以下操作：

        

        1. 检查 EP2-IN FIFO 的未满（ not FULL ）状态。 该状态 表明主机已成功读取了 FIFO IN 数据，并且 FX2LP 逻 辑将 FIFO 控制权转给 8051 。如果它未满：

                a. 打开 IN LED ，并且设置 SOF 中断服务子程序 （ ISR ）的时间常量（ inblink）以便关闭它。通过加载与当前备用设置相匹配的尺寸加载到 EP2-IN字节计数寄存器内来重新准备执行下一个 IN 传输。这些值与 表 3（HS）和 表 4（FS）中最右侧一列相应。

        2. 检查 EP2-OUT FIFO 的非空（ not EMPTY ）状态。该 状态表明主机已经成功将 OUT 数据发送到 EP2-OUT FIFO 内，并且 FX2LP 逻辑将 FIFO 控制权转交给了 8051 。如果它为非空：

                a. 打开 OUT LED ，并设置 SOF ISR 的时间常量 （ outblink ），以关闭它。

                b. 通过将字节计数加载到 EP2BCL 寄存器内来重新 准备执行下一个 OUT 传输。实际字节计数值并不 重要，但必须将位 7 置位，以设置 SKIP 位。 SKIP 位允许忽略刚收到的数据包，并且它的缓冲 器立即可用于下一个 OUT 数据包。

        3. （适用于 HS ）检查 EP6-OUT FIFO 的非空状态。该状 态表明主机已经成功将 OUT 数据发送到 EP6-OUT FIFO ，并且 FX2LP 逻辑将 FIFO 控制权转交给 8051。 如果它为非空，需要执行步骤 2a 和 2b，但是使用 EP6BCL 寄存器。

处理器件请求和 IRQ

大多数简单的器件请求是很明显的，如设置本机变量为配置 索引的 DR_SetConfiguration 以及返回索引的 DR_GetConfiguration 。简单的 ISR 只清除 IRQ 标志。

CyStream.c 函数

CyStream.c 执行其操作时要使用下面四个函数：

         ISR_Ures

         ISR_Highspeed

         DR_Set_Interface

         DR_SOF

        ISR_Ures

                在 USB 总线 RESET 事件完成后触发该 ISR 。高速器件从 全速模式中退出复位状态，所以 ISR 将 FS 配置描述符设置为主描述符，并将 HS 配置描述符设置为 OTHERSPEED

描述符（ 图 3 ）。然后， ISR 将关闭 HS LED （ EVKIT 板上 的 D2 ），并使用‘ blinkmask ’为 LED D5 设置两秒周期。

        ISR_Highspeed

FX2LP 进入高速模式时将触发该 ISR 。配置描述符被替换 （ 图 4 ），高速 LED2 被打开，另外默认的 EP2-IN 被初始 化。设置变量‘blinkmask ’以用于在高速模式下的 1 秒 D2 闪炼周期。

        DR_SetInterface

USB 主机使用 Set_Interface 请求来更改某个接口的备用设 置。由于该设计只使用一个接口，所以无必要检查接口索 引。该代码需要检索 SETUP 数据包中表示所请求的备用设 置的第三个字节（SETUPDAT[2] ）。 两个‘switch ’语句按照备用设置并使用 表 3 （高速模式） 和 表 4 （全速模式）中的参数来配置端点。‘ case ’语句将 执行以下操作：

         只使能设置项需要使用的端点

         对于 IN 端点，复位 FIFO 以便刷新任意过时数据。对 于 BULK IN 端点，将端点的数据切换复位为 0

         对于 OUT 端点，准备执行所需的 FIFO 数量

         更新 7 段显示屏，以便显示新的备用设置 0-6

        DR_SOF

        SOF 中断对时序事件（如 LED 闪炼频率）非常有用。 SOF 中断在每 1 mSec （全速模式）和每 125 微秒（高速模式） 发生一次。SOF ISR 将计数关闭时间，并在合适场合下关 闭活动 LED D5 、 IN LED D4 以及 OUT LED D3 。

文件来源于：

001-75393_AN4053_Streaming_Data_through_Isochronous_or_Bulk_Endpoints_on_EZ-USB_FX2_and_FX2LP_Datasheet_Chinese