EZ-USB FX系列單片機(jī)USB外圍設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用:
PART 1 USB的基本概念
第1章 USB的基本特性
1.1 USB簡(jiǎn)介2
1.2 USB的發(fā)展歷程3
1.2.1 USB 1.13
1.2.2 USB 2.04
1.2.3 USB與IEEE 1394的比較4
1.3 USB基本架構(gòu)與總線架構(gòu)6
1.4 USB的總線結(jié)構(gòu)8
1.5 USB數(shù)據(jù)流的模式與管線的概念9
1.6 USB硬件規(guī)范10
1.6.1 USB的硬件特性11
1.6.2 USB接口的電氣特性12
1.6.3USB的電源管理14
1.7 USB的編碼方式14
1.8 結(jié)論16
1.9 問(wèn)題與討論16
第2章 USB通信協(xié)議
2.1 USB通信協(xié)議17
2.2 USB封包中的數(shù)據(jù)域類型18
2.2.1 數(shù)據(jù)域位的格式18
2.3 封包格式19
2.4 USB傳輸?shù)念愋?3
2.4.1 控制傳輸24
2.4.2 中斷傳輸29
2.4.3 批量傳輸29
2.4.4 等時(shí)傳輸29
2.5 USB數(shù)據(jù)交換格式30
2.6 USB描述符34
2.7 USB設(shè)備請(qǐng)求42
2.8 USB設(shè)備群組44
2.9 結(jié)論46
2.10 問(wèn)題與討論46
第3章 設(shè)備列舉
3.1注冊(cè)表編輯器47
3.2設(shè)備列舉的步驟49
3.3設(shè)備列舉步驟的實(shí)現(xiàn)--使用CATC分析工具51
3.4結(jié)論61
3.5問(wèn)題與討論61
第4章 USB芯片與EZUSB
4.1USB芯片的簡(jiǎn)介62
4.2USB接口芯片64
4.2.1Philips接口芯片64
4.2.2National Semiconductor接口芯片66
4.3內(nèi)含USB單元的微處理器68
4.3.1Motorola69
4.3.2Microchip69
4.3.3SIEMENS70
4.3.4Cypress71
4.4USB芯片總攬介紹73
4.5USB芯片的選擇與評(píng)估74
4.6問(wèn)題與討論80
第5章 設(shè)備與驅(qū)動(dòng)程序
5.1階層式的驅(qū)動(dòng)程序81
5.2主機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序83
5.3驅(qū)動(dòng)程序的選擇86
5.4結(jié)論86
5.5問(wèn)題與討論87
第6章 HID群組
6.1HID簡(jiǎn)介88
6.2HID群組的傳輸速率88
6.3HID描述符90
6.3.1報(bào)告描述符93
6.3.2主要 main 項(xiàng)目類型96
6.3.3整體 global 項(xiàng)目卷標(biāo)97
6.3.4區(qū)域 local 項(xiàng)目卷標(biāo)98
6.3.5簡(jiǎn)易的報(bào)告描述符99
6.3.6Descriptor Tool 描述符工具 100
6.3.7兼容測(cè)試程序101
6.4HID設(shè)備的基本請(qǐng)求102
6.5Windows通信程序103
6.6問(wèn)題與討論106
PART 2 硬件技術(shù)篇
第7章 EZUSB FX簡(jiǎn)介
7.1簡(jiǎn)介109
7.2EZUSB FX硬件框圖109
7.3封包與PID碼111
7.4主機(jī)是個(gè)主控者113
7.4.1從主機(jī)接收數(shù)據(jù)113
7.4.2傳送數(shù)據(jù)至主機(jī)113
7.5USB方向113
7.6幀114
7.7EZUSB FX傳輸類型114
7.7.1批量傳輸114
7.7.2中斷傳輸114
7.7.3等時(shí)傳輸115
7.7.4控制傳輸115
7.8設(shè)備列舉116
7.9USB核心116
7.10EZUSB FX單片機(jī)117
7.11重新設(shè)備列舉117
7.12EZUSB FX端點(diǎn)118
7.12.1EZUSB FX批量端點(diǎn)118
7.12.2EZUSB FX控制端點(diǎn)0118
7.12.3EZUSB FX中斷端點(diǎn)119
7.12.4EZUSB FX等時(shí)端點(diǎn)119
7.13快速傳送模式119
7.14中斷120
7.15重置與電源管理120
7.16EZUSB 2100系列120
7.17FX系列--從FIFO122
7.18FX系列--GPIF 通用型可程序化的接口 122
7.19AN2122/26各種特性的摘要122
7.20修訂ID123
7.21引腳描述123
第8章 EZUSB FX CPU
8.1簡(jiǎn)介130
8.28051增強(qiáng)模式130
8.3EZUSB FX所增強(qiáng)的部分131
8.4EZUSB FX寄存器接口131
8.5EZUSB FX內(nèi)部RAM131
8.6I/O端口132
8.7中斷132
8.8電源控制133
8.9特殊功能寄存器 SFR 134
8.10內(nèi)部總線135
8.11重置136
第9章 EZUSB FX內(nèi)存
9.1簡(jiǎn)介137
9.28051內(nèi)存138
9.3擴(kuò)充的EZUSB FX內(nèi)存139
9.4CS#與OE#信號(hào)140
9.5EZUSB FX ROM版本141
第10章 EZUSB FX輸入/輸出端口
10.1簡(jiǎn)介143
10.2I/O端口143
10.3EZUSB輸入/輸出端口寄存器146
10.3.1端口配置寄存器147
10.3.2I/O端口寄存器147
10.4EZUSB FX輸入/輸出端口寄存器149
10.5EZUSB FX端口配置表151
10.6I2C控制器156
10.78051 I2C控制器156
10.8控制位158
10.8.1START位158
10.8.2STOP位158
10.8.3LASTRD位158
10.9狀態(tài)位159
10.9.1DONE位159
10.9.2ACK位159
10.9.3BERR位159
10.9.4ID1, ID0159
10.10送出 WRITE I2C數(shù)據(jù)160
10.11接收 READ I2C數(shù)據(jù)160
10.12I2C激活加載器160
10.13SFR尋址 FX 162
10.14端口A~E的SFR控制165
第11章 EZUSB FX設(shè)備列舉與重新設(shè)備列舉
11.1簡(jiǎn)介167
11.2預(yù)設(shè)的USB設(shè)備169
11.3USB核心對(duì)于EP0設(shè)備請(qǐng)求的響應(yīng)170
11.4固件下載171
11.5設(shè)備列舉模式172
11.6沒(méi)有存在EEPROM173
11.7存在著EEPROM, 第一個(gè)字節(jié)是0xB0 0xB4, FX系列
11.8存在著EEPROM, 第一個(gè)字節(jié)是0xB2 0xB6, FX系列
11.9配置字節(jié)0,FX系列177
11.10重新設(shè)備列舉 ReNumerationTM 178
11.11多重重新設(shè)備列舉 ReNumerationTM 179
11.12預(yù)設(shè)描述符179
第12章 EZUSB FX批量傳輸
12.1簡(jiǎn)介188
12.2批量輸入傳輸189
12.3中斷傳輸191
12.4EZUSB FX批量IN的例子191
12.5批量OUT傳輸192
12.6端點(diǎn)對(duì)194
12.7IN端點(diǎn)對(duì)的狀態(tài)194
12.8OUT端點(diǎn)對(duì)的狀態(tài)195
12.9使用批量緩沖區(qū)內(nèi)存195
12.10Data Toggle控制196
12.11輪詢的批量傳輸?shù)姆独?97
12.12設(shè)備列舉說(shuō)明199
12.13批量端點(diǎn)中斷199
12.14中斷批量傳輸?shù)姆独?01
12.15設(shè)備列舉說(shuō)明205
12.16自動(dòng)指針器205
第13章 EZUSB控制端點(diǎn)0
13.1簡(jiǎn)介209
13.2控制端點(diǎn)EP0210
13.3USB請(qǐng)求212
13.3.1取得狀態(tài) Get_Status 214
13.3.2設(shè)置特性(Set_Feature)217
13.3.3清除特性(Clear_Feature)218
13.3.4取得描述符(Get_Descriptor)219
13.3.5設(shè)置描述符(Set Descriptor)223
13.3.6設(shè)置配置(Set_Configuration)225
13.3.7取得配置(Get_Configuration)225
13.3.8設(shè)置接口(Set_Interface)225
13.3.9取得接口(Get_Interface)226
13.3.10設(shè)置地址(Set_Address)227
13.3.11同步幀227
13.3.12固件加載228
第14章 EZUSB FX等時(shí)傳輸
14.1簡(jiǎn)介229
14.2等時(shí)IN傳輸230
14.2.1初始化設(shè)置230
14.2.2IN數(shù)據(jù)傳輸230
14.3等時(shí)OUT傳輸231
14.3.1初始化設(shè)置231
14.3.2數(shù)據(jù)傳輸232
14.4設(shè)置等時(shí)FIFO的大小232
14.5等時(shí)傳輸速度234
14.5.1EZUSB 2100系列234
14.5.2EZUSB FX系列235
14.6快速傳輸 僅存于2100系列 236
14.6.1快速寫(xiě)入236
14.6.2快速讀取237
14.7快速傳輸?shù)臅r(shí)序 僅存于2100系列 237
14.7.1快速寫(xiě)入波形238
14.7.2快速讀取波形239
14.8快速傳輸速度(僅存于2100系列)239
14.9其余的等時(shí)寄存器240
14.9.1除能等時(shí)寄存器240
14.9.20字節(jié)計(jì)數(shù)位241
14.10以無(wú)數(shù)據(jù)來(lái)響應(yīng)等時(shí)IN令牌242
14.11使用等時(shí)FIFO242
第15章 EZUSB FX中斷
15.1簡(jiǎn)介243
15.2USB核心中斷244
15.3喚醒中斷244
15.4USB中斷信號(hào)源245
15.5SUTOK與SUDAV中斷248
15.6SOF中斷249
15.7中止 suspend 中斷249
15.8USB重置中斷249
15.9批量端點(diǎn)中斷250
15.10USB自動(dòng)向量250
15.11USB自動(dòng)向量譯碼251
15.12I2C中斷252
15.13IN批量NAK中斷 僅存于AN2122/26與FX系列 253
15.14I2C STOP反相中斷 僅存于AN2122/
26與FX系列 254
15.15從FIFO中斷 INT4 255
第16章 EZUSB FX重置
16.1簡(jiǎn)介257
16.2EZUSB FX打開(kāi)電源重置 POR 257
16.38051重置的釋放259
16.3.1RAM的下載260
16.3.2下載EEPROM260
16.3.3外部ROM260
16.48051重置所產(chǎn)生的影響260
16.5USB總線重置261
16.6EZUSB脫離262
16.7各種重置狀態(tài)的總結(jié)263
第17章 EZUSB FX電源管理
17.1簡(jiǎn)介265
17.2中止 suspend 266
17.3回復(fù) resume 267
17.4遠(yuǎn)程喚醒 remote wakeup 269
第18章 EZUSB FX系統(tǒng)
18.1簡(jiǎn)介271
18.2DMA寄存器描述272
18.2.1來(lái)源. 目的. 傳輸長(zhǎng)度地址寄存器272
18.2.2DMA起始與狀態(tài)寄存器275
18.2.3DMA同步突發(fā)使能寄存器275
18.2.4虛擬寄存器278
18.3RD/FRD與WR/FWR DMA閃控的選擇278
18.4DMA閃控波形與延伸位的交互影響279
18.4.1DMA外部寫(xiě)入279
18.4.2DMA外部讀取280
第19章 EZUSB FX寄存器
19.1簡(jiǎn)介282
19.2批量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)寄存器283
19.3等時(shí)數(shù)據(jù)FIFO寄存器284
19.4等時(shí)字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器285
19.5CPU寄存器287
19.6I/O端口配置寄存器288
19.7I/O端口A~C輸入/輸出寄存器289
19.8230 Kbaud UART操作--AN2122/26寄存器291
19.9等時(shí)控制/狀態(tài)寄存器291
19.10I2C寄存器292
19.11中斷294
19.12端點(diǎn)0控制與狀態(tài)寄存器299
19.13端點(diǎn)1~7的控制與狀態(tài)寄存器300
19.14整體USB寄存器305
19.15快速傳輸309
19.16SETUP數(shù)據(jù)311
19.17等時(shí)FIFO的容量大小311
19.18通用I/F中斷使能312
19.19通用中斷請(qǐng)求312
19.20輸入/輸出端口寄存器D與E313
19.20.1端口D輸出313
19.20.2輸入端口D腳位313
19.20.3端口D輸出使能313
19.20.4端口E輸出313
19.20.5輸入端口E腳位314
19.20.6端口E輸出使能314
19.21端口設(shè)置314
19.22接口配置314
19.23端口A與端口C切換配置316
19.23.1端口A切換配置#2316
19.23.2端口C切換配置#2317
19.24DMA寄存器319
19.24.1來(lái)源. 目的. 傳輸長(zhǎng)度地址寄存器319
19.24.2DMA起始與狀態(tài)寄存器320
19.24.3DMA同步突發(fā)使能寄存器320
19.24.4選擇8051 A/D總線作為外部FIFO321
PART 3 固件技術(shù)篇
第20章 EZUSB FX固件架構(gòu)與函數(shù)庫(kù)
20.1固件架構(gòu)總覽323
20.2固件架構(gòu)的建立325
20.3固件架構(gòu)的副函數(shù)鉤子325
20.3.1工作分配器326
20.3.2設(shè)備請(qǐng)求 device request 326
20.3.3USB中斷服務(wù)例程329
20.4固件架構(gòu)整體變量332
20.5描述符表333
20.5.1設(shè)備描述符333
20.5.2配置描述符334
20.5.3接口描述符334
20.5.4端點(diǎn)描述符335
20.5.5字符串描述符335
20.5.6群組描述符335
20.6EZUSB FX固件的函數(shù)庫(kù)336
20.6.1包含文件 *.H 336
20.6.2子程序336
20.6.3整體變量338
20.7固件架構(gòu)的原始程序代碼338
第21章 EZUSB FX固件范例程序
21.1范例程序的簡(jiǎn)介346
21.2外圍I/O測(cè)試程序347
21.3端點(diǎn)對(duì), EP_PAIR范例352
21.4批量測(cè)試, BulkTest范例362
21.5等時(shí)傳輸, ISOstrm范例368
21.6問(wèn)題與討論373
PART 4 實(shí)驗(yàn)篇
第22章 EZUSB FX仿真器
22?1簡(jiǎn)介375
22?2所需的工具376
22?3EZUSB FX框圖377
22.4EZUSB最終版本的系統(tǒng)框圖378
22?5第一次下載程序378
22.6EZUSB FX開(kāi)發(fā)系統(tǒng)框圖379
22.7設(shè)置開(kāi)發(fā)環(huán)境380
22.8EZUSB FX開(kāi)發(fā)工具組的內(nèi)容381
22.9EZUSB FX開(kāi)發(fā)工具組軟件382
22.9.1初步安裝程序382
22.9.2確認(rèn)主機(jī) 個(gè)人計(jì)算機(jī) 是否支持USB382
22.10安裝EZUSB控制平臺(tái). 驅(qū)動(dòng)程序以及文件383
22.11EZUSB FX開(kāi)發(fā)電路板385
22.11.1簡(jiǎn)介385
22.11.2開(kāi)發(fā)電路板的瀏覽385
22.11.3所使用的8051資源386
22.11.4詳細(xì)電路386
22.11.5LED的顯示387
22.11.6Jumper387
22.11.7連接器391
22.11.8內(nèi)存映象圖392
22.11.9PLD信號(hào)394
22.11.10PLD源文件文件395
22.11.11雛形板的擴(kuò)充連接器P1~P6397
22.11.12Philips PCF8574 I/O擴(kuò)充IC400
22.12DMA USB FX I/O LAB開(kāi)發(fā)工具介紹401
22.12.1USBFX簡(jiǎn)介401
22.12.2USBFX及外圍整體環(huán)境介紹403
22?12?3USBFX與PC連接軟件介紹404
22.12.4USBFX硬件功能介紹404
第23章 LED顯示器輸出實(shí)驗(yàn)
23.1硬件設(shè)計(jì)與基本概念409
23.2固件設(shè)計(jì)410
23.3.1固件架構(gòu)文件FW.C411
23.3.2描述符文件DESCR.A51412
23.3.3外圍接口文件PERIPH.C417
23.4固件程序代碼的編譯與鏈接421
23.5Windows程序, VB設(shè)計(jì)423
23.6INF文件的編寫(xiě)設(shè)計(jì)424
23.7結(jié)論426
23.8問(wèn)題與討論427
第24章 七段顯示器與鍵盤(pán)的輸入/輸出
實(shí)驗(yàn)24.1硬件設(shè)計(jì)與基本概念428
24.2固件設(shè)計(jì)431
24.2.1七段顯示器431
24.2.24×4鍵盤(pán)掃描433
24.3固件程序代碼的編譯與鏈接434
24.4Windows程序, VB設(shè)計(jì)436
24.5問(wèn)題與討論437
第25章 LCD文字型液晶顯示器輸出實(shí)驗(yàn)
25.1硬件設(shè)計(jì)與基本概念438
25.1.1液晶顯示器LCD438
25.2固件設(shè)計(jì)452
25.3固件程序代碼的編譯與鏈接456
25.4Windows程序, VB設(shè)計(jì)457
25.5問(wèn)題與討論458
第26章 LED點(diǎn)陣輸出實(shí)驗(yàn)
26.1硬件設(shè)計(jì)與基本概念459
26.2固件設(shè)計(jì)463
26.3固件程序代碼的編譯與鏈接463
26.4Windows程序, VB設(shè)計(jì)465
26.5問(wèn)題與討論465
第27章 步進(jìn)電機(jī)輸出實(shí)驗(yàn)
27.1硬件設(shè)計(jì)與基本概念466
27.1.11相激磁467
27.1.22相激磁467
27.1.31-2相激磁468
27?1?4PMM8713介紹469
27.2固件設(shè)計(jì)473
27.3固件程序代碼的編譯與鏈接474
27.4Windows程序, VB設(shè)計(jì)476
27.5問(wèn)題與討論477
第28章 I2C接口輸入/輸出實(shí)驗(yàn)
28.1硬件設(shè)計(jì)與基本概念478
28.2固件設(shè)計(jì)481
28.3固件程序代碼的編譯與鏈接483
28.4Windows程序, VB設(shè)計(jì)484
28.5問(wèn)題與討論485
第29章 A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器的輸入/輸出實(shí)驗(yàn)
29.1硬件設(shè)計(jì)與基本概念486
29.1.1A/D轉(zhuǎn)換器486
29.1.2D/A轉(zhuǎn)換器490
29.2固件設(shè)計(jì)493
29.2.1A/D轉(zhuǎn)換器的固件設(shè)計(jì)493
29.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的固件設(shè)計(jì)496
29.3固件程序代碼的編譯與鏈接497
29.4Windows程序, VB設(shè)計(jì)498
29.5問(wèn)題與討論499
第30章 LCG繪圖型液晶顯示器輸出實(shí)驗(yàn)
30.1硬件設(shè)計(jì)與基本概念500
30.1.1繪圖型LCD500
30.1.2繪圖型LCD控制指令集503
30.1.3繪圖型LCD讀取與寫(xiě)入時(shí)序圖505
30.2固件設(shè)計(jì)506
30.2.1LCG驅(qū)動(dòng)程序506
30.2.2USB固件碼513
30.3固件程序代碼的編譯與鏈接516
30.4Windows程序, VB設(shè)計(jì)517
30.5問(wèn)題與討論518
附錄A Cypress控制平臺(tái)的操作
A.1EZUSB控制平臺(tái)總覽519
A.2主畫(huà)面520
A.3熱插拔新的USB設(shè)備521
A.4各種工具欄的使用524
A.5故障排除526
A.6控制平臺(tái)的進(jìn)階操作527
A.7測(cè)試Unary Op工具欄上的按鈕功能528
A.8測(cè)試制造商請(qǐng)求的工具欄 2100 系列的開(kāi)發(fā)電路板 529
A.9測(cè)試等時(shí)傳輸工具欄532
A.10測(cè)試批量傳輸工具欄533
A.11測(cè)試重置管線工具欄535
A.12測(cè)試設(shè)置接口工具欄537
A.13測(cè)試制造商請(qǐng)求工具欄 FX系列開(kāi)發(fā)電路板
A.14執(zhí)行Get Device Descriptor 操作來(lái)驗(yàn)證開(kāi)發(fā)板的功能是否正確539
A.15從EZUSB控制平臺(tái)中, 加載dev_io的范例并且加以執(zhí)行540
A.16從Keil偵錯(cuò)應(yīng)用程序中, 加載dev_io范例程序代碼, 然后再加以執(zhí)行542
A.17將dev_io 目標(biāo)文件移開(kāi), 且使用Keil IDE 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 來(lái)重建545
A.18在偵錯(cuò)器下執(zhí)行dev_io目標(biāo)文件, 并且使用具有偵錯(cuò)能力的IDE547
A.19在EZUSB控制平臺(tái)下, 執(zhí)行ep_pair目標(biāo)文件
A.20如何修改fw范例, 并在開(kāi)發(fā)電路板上產(chǎn)生等時(shí)傳輸550
附錄BEZUSB 2100系列及EZUSB FX系列引腳表
B.1EZUSB 2100系列引腳表555
B?2EZUSB FX系列引腳圖表561
附錄C EZUSB FX寄存器總覽
附錄D EEPROM燒錄方式