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[经验] 每日一练6.24#基于FPGA的USB2.0接口通信

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发表于 2020-6-24 10:00:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
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       为鼓励大家动手动脑,早日成为技术大牛。电路城论坛现在推出#每日一练#栏目,由版块版主出题及提供答案,内容涉及电源,射频,单片机等各种技术话题。我们会在周一至周五的早上10:30更新问题和前天问题的解题思路及答案。欢迎大家参与。

本期内容来源于:





       Casper.T,电子与通信工程专业,在读硕士,对模拟通信,智能电子设计以及FPGA图像处理和加速器有丰富的设计经验。现主要从事电子信息技术运营方面的工作。


传统的USB通信开发对工程人员的要求比较高,除了上层应用软件以外,还需要掌握一定的USB传输协议、固件编程以及底层驱动等等。对于FPGA固件开发人员来说,我只关心数据如何可以正确的收发,说白了就是给我说清楚接口交互时相关信号之间的时序关系即可,其他的内容并不是这么关心。FTDI公司的FT232H应运而生,他把USB的相关协议封装在芯片内部,只把数据端口部分开发给工程开发人员。与市面上另外一款USB芯片(cypress的CY7C68013)相比,FT232H在模式配置上,有官方提供的工具软件直接进行模式配置,而不需要像前者那样,还要编写模式配置的相关代码,从而大大提高开发效率。

接口芯片FT232H
FT232H是一款单通道的高速USB转UART/FIFO芯片,支持USB2.0协议。通过配套的软件可以配置成不同的应用模式,如下图所示:
1.png
2.png

FT232H的内部结构
从图1中我们可以了解到,FT232H芯片内部可以划分为UTMI_PHY、USB_protocol and FIFO ctrol、Tx/Rx Buffer、MPSSE/Multi_purpose UART/FIFO controler以及EEPROM_interface这几部分。其中MPSSE/Multi_purpose UART/FIFO controler是面向用户设计的IO,通过配置成不同的模式,管脚对应的定义不一样。
我们通过把FT232H配置成同步FIFO模式,已达到最快的传输速率。

3.png

软件设计
芯片工作模式配置
FT232H在出厂的时候,默认是UART模式,配置长同步FIFO模式,需要通过官方提供的配置软件FT_PROG进行配置,配置过程十分简单,如下:
4.png
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如上图所示,配置过程大体上可以分为上述3个步骤。需要注意的是在进行第一步之前,PC上需要安装好相应的驱动,才能够识别出芯片;还有一个需要注意的地方是,Property中product_desc里面的值可以自己修改,但是上位机一定要与之对应,否则编写的上位机软件有可能打不开设备。

问:根据上述的FIFO模式下的拓扑结构和芯片模式配置,写出你的代码设计过程?


答:
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  • TA的每日心情

    2020-7-24 03:31
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2020-7-13 09:08:12 | 显示全部楼层
    入门小白,感谢分享,提供思路
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    该用户从未签到

    发表于 2020-7-13 09:08:25 | 显示全部楼层
    请教一下楼主,我使用FT232H这款芯片,然后也想设置成同步FIFO模式,但是我按教程所说的设置后,60M的时钟没有输出,是有什么地方没有设置好吗?
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    该用户从未签到

    发表于 2021-3-20 23:10:38 | 显示全部楼层
    你好想问一下有fpga的详细代码么
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