基于FPGA的cy7c68013a雙向通信教程

01基于FPGA的cy7c68013a雙向通信實(shí)驗(yàn)

cy68013

本教程是基于FPGA的cy7c68013a的USB雙向通信實(shí)驗(yàn)，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(shí)序

3.cy7c68013a的FPGA的上板測(cè)試，包括發(fā)送和接收兩部分

02開發(fā)過(guò)程

cy68013

01驅(qū)動(dòng)

在進(jìn)行試驗(yàn)前要先安裝好Cypress提供的usb驅(qū)動(dòng)，插上usb后，電腦就會(huì)檢測(cè)到未識(shí)別的設(shè)備，這時(shí)打開設(shè)備管理器，右鍵未識(shí)別的usb，然后手動(dòng)選擇驅(qū)動(dòng)。

在驅(qū)動(dòng)會(huì)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(gè)MCU，需要給MCU固化程序，固件的編寫主要是確定IN和OUT端點(diǎn)，以及一些標(biāo)志信號(hào)。

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(shí)鐘是48MHz，然后設(shè)置EP2為OUT端點(diǎn)，512字節(jié)，4緩沖，bulk （注意OUT,IN都是相對(duì)PC來(lái)說(shuō)的，OUT表示PC--->cy7c68013a,IN則相反）

EP6為IN端點(diǎn)，512字節(jié)，4緩沖，bulk

flag_a 為EP2的EF，也就是空標(biāo)志信號(hào)，為低時(shí)表示空，也就是沒(méi)有數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)，為高則表示有數(shù)據(jù)來(lái)了

flag_d 為EP6的FF，也就是滿標(biāo)志信號(hào)，為低時(shí)表示寫滿了，這時(shí)再去寫就是無(wú)效寫了，為高則表示沒(méi)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(shí)序

Slave FIFO的時(shí)序如圖所示。

有圖很容易看出，再寫之前要先把FIFOADR確認(rèn)好，這個(gè)決定了你寫的對(duì)象是誰(shuí)

slave讀操作

然后在該fifo非滿時(shí)（相應(yīng)的FF標(biāo)志位高），才可以進(jìn)行寫操作，這個(gè)時(shí)序很簡(jiǎn)單，就是拉低slwr信號(hào)就可以了，注意FD要與slwr對(duì)齊。

注意：寫操作時(shí)，slwr與FD的數(shù)據(jù)都是FPGA來(lái)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(shí)序跟寫也是類似的，再讀之前先確定FIFOADR,然后拉低sloe，這時(shí)FD總線就會(huì)出現(xiàn)第一個(gè)數(shù)據(jù)，然后檢測(cè)到slrd為低時(shí)，F(xiàn)D就會(huì)顯示下一個(gè)數(shù)據(jù)。

04FPGA與cy7c68013a通信

前面主要是準(zhǔn)備工作，現(xiàn)在正是進(jìn)入測(cè)試：

項(xiàng)目工程如下：

具體代碼都已經(jīng)有了詳細(xì)注釋了，這里就不詳細(xì)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(gè)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(gè)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(shí)，slwr為低才是有效寫，否則就是無(wú)效寫，因?yàn)楫?dāng)flag_d為低時(shí)，表示寫滿了，這時(shí)fifo就會(huì)丟棄后面寫的數(shù)據(jù)。

PC端接收到的數(shù)據(jù)要2個(gè)字節(jié)一起讀，因?yàn)閡sb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(biāo)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(gè)字節(jié)

注意這里我是設(shè)置了cmd_flag標(biāo)志信號(hào)的，只有cmd_flag為高時(shí)的cmd_data的數(shù)據(jù)才是有效的，也就是pc發(fā)送過(guò)來(lái)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(gè)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)。或者說(shuō)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(dòng)和FPGA程序，一個(gè)完整的USB和FPGA開發(fā)的工程完全可以進(jìn)行在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。

審核編輯：湯梓紅