USB2.0学习笔记连载（五）：EZ-USB重要寄存器的配置

本篇博客主要讲解EZ-USB一些重要寄存器的配置，首先对于本篇博客所讲的内容，读者应该到官网上去下载相关的手册，其中包括《EZ-USB Technical Reference Manual》，《Dvk Users Guide》，《CY7C68013A中英文数据手册》，此外还应去Cypress官网下载一个应用笔记，如下图所示：

  上面资料中《EZ-USB Technical Reference Manual》包含了需要配置的寄存器信息和一些配置信息，比较重要。《CY7C68013A中英文数据手册》讲解了CY7C68013的一些电气特性以及一些参数信息比较重要。《Dvk Users Guide》介绍了官网提供的例程如何调试以及硬件如何被PC机识别等关键信息，比较重要。《AN61345》介绍了FPGA和FX2LP使用Slave FIFO模式下的配置和调试信息，比较重要。

有了上述手册之后，我们首先打开《AN61345》里面所讲的内容，这篇笔记里面介绍了使用USB CY7C68013的slave FIFO模式应该如何去配置。

上图是典型的FX2LP和FPGA的通信示意图，对于GPIF接口而言，是让FX2LP芯片作为主设备，提供给外部设备所需要的驱动信号，而Slave FIFO模式是FX2LP作为从设备，负责数据的传输，而外部设备是主设备，负责传感器的驱动以及数据的产生。所以我们采用的方案架构是Slave FIFO模式，让FPGA作为主设备。

上面两个图是FPGA 和FX2LP芯片进行通信所需要的信号，之前笔者以及提及过了，这里不再赘述。

对于USB的传输方式，主要包括中断（interrupt），块传输（bulk），同步(Isochronous)，控制（control），其中bulk传输比较重要，比较常用，所以必须要掌握。

打开 《Dvk Users Guide》后，在12页给出了USB 主函数框架的示意图，如上图所示。首先上电之后，初始化各状态变量，然后对各变量进行初始化赋值。再使能中断。

那么对于上电复位之后，需要初始化一些寄存器，在《AN61345》中的第8页已经给出了一些提示。

关于相关寄存器的具体说明，可以查看手册《EZ-USB Technical Reference Manual》。所有寄存器的配置也是完成CY7C68013内部结构所需要的配置，如下图所示。

1.8051内核工作寄存器 CPUCS（page338）

CPUCS = 0x12;  //48MHZ CLKOUT ENALBE，时钟不反向，CLKOUT PIN驱动，有时钟输出；

2.IFCLK引脚的相关配置 IFCONFIG（page339）

IFCONFIG =0x03; //选择为外部时钟，且时钟频率为30MHz，且为同步slaveFIFO模式,输入IFCLK(5~48MHz)(0000_0011)。

3.FIFO深度控制及数量和方向选择 EPXFG深度配置（page352）

选择FIFO的数量以及FIFO的深度为512，位宽为8位；由于笔者设计的板卡中只用到了FIFO2，也就是EP2，深度为512 ，位宽为8位。其他FIFO暂时用不到。

EP2CFG = 0xE0;  // disabled...

EP4CFG = 0x60;  // disabled...

EP6CFG = 0x60;  // disabled...

EP8CFG = 0x60;  // disabled...

4.FIFO位宽设置 EPXFIFOCFG深度配置（page353）

RAW,Gray 模式的数据位输出为8bit。

EP2FIFOCFG = 0x08;  // autoin, 8 Bit Wide

5.USB终端输出方式选择EP1IN/OUTCFG终端配置（page350）

在设置USB的传输方式，选择默认值bulk传输方式。

EP1OUTCFG = 0xA0;  // default values

EP1INCFG = 0xA0;   // default values

6.芯片版本控制 REVCTL（page348）

采用系统默认的值。

REVCTL = 0x03; //Cypress highly recommends setting both bits to 1

7.FIFO输出状态控制 PINFLAGAB/CD（page342）

PINFLAGSAB = 0x00;

PINFLAGSCD = 0x00;

由外部的FIFOADR[1：0]来决定使用哪一个FIFO。

8.FIFO复位 FIFORESET（page342）

手册上面的要求如下图所示：

//复位FIFO,先复位端点，再清空端点

延时；

FIFORESET = 0x80;// activate NAK-ALL to avoid race conditions

延时；

FIFORESET = 0x02;// reset, FIFO 2

延时；

FIFORESET = 0x04;// reset, FIFO 4

延时；

FIFORESET = 0x06;// reset, FIFO 6

延时；

FIFORESET = 0x08;// reset, FIFO 8

延时；

FIFORESET = 0x00;// deactivate NAK-AL

延时；

9.FIFO引脚极性判断 FIFOPINPOLAR（page346）

在硬件设计中，将SLRD直接拉高处理；PKEND也直接拉高，不做包处理；

FIFOPINPOLAR = 0x04; //BIT[5:0] = {PKTEND, SLOE, SLRD, SLWR, EMPTY, FULL}

//Set SLWR High Valid; PKTEND，SLOE，SLRD EMPTY, FULL Low Active

10.引脚复用可选IO功能 PORTACFG（page382）

其中在A区的引脚复用了片选SLCS信号，所以要将其设置为1；

PORTACFG |= 0x40; //IFCOG[1:0] = 11(Slave FIFO Mode), Set PORTACFG[6] to USE PA7-SLCS

11.特殊功能寄存器 自动指针设置AUTOPTRSETUP （page332）

//Set Autopointer, enable dual autopointer
AUTOPTRSETUP |= 0x01;

12.设置自动报传 EPXAUTOINLENH/L

//设置为Autoin时的自动传输包大小

EP2AUTOINLENH = 0x02; // EZ-USB automatically commits data in 512-byte chunks

//  EP2AUTOINLENH = 0x04; // EZ-USB automatically commits data in 1024-byte chunks

EP2AUTOINLENL = 0x00;

笔者设计的USB部分如上图所示，由于FPGA引脚有限，采用8bit数据总线传输，USB部分只做写入功能，所以预留USB_WR引脚，同步时钟USB_IFCLK，SLRD，PKEND直接拉高，SLCS拉低，FIFOADR[1：0] = 00，选择FIFO中的EP2，增加USB触发信号引脚，作为FPGA写入使能信号，增加CMOS_VSYNC帧同步信号，作为CMOS视频的同步信号。