EZ-USB FX系列單片機USB外圍設(shè)備設(shè)計與應(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)備請求42
2.8 USB設(shè)備群組44
2.9 結(jié)論46
2.10 問題與討論46
第3章 設(shè)備列舉
3.1注冊表編輯器47
3.2設(shè)備列舉的步驟49
3.3設(shè)備列舉步驟的實現(xiàn)--使用CATC分析工具51
3.4結(jié)論61
3.5問題與討論61
第4章 USB芯片與EZUSB
4.1USB芯片的簡介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芯片的選擇與評估74
4.6問題與討論80
第5章 設(shè)備與驅(qū)動程序
5.1階層式的驅(qū)動程序81
5.2主機的驅(qū)動程序83
5.3驅(qū)動程序的選擇86
5.4結(jié)論86
5.5問題與討論87
第6章 HID群組
6.1HID簡介88
6.2HID群組的傳輸速率88
6.3HID描述符90
6.3.1報告描述符93
6.3.2主要 main 項目類型96
6.3.3整體 global 項目卷標(biāo)97
6.3.4區(qū)域 local 項目卷標(biāo)98
6.3.5簡易的報告描述符99
6.3.6Descriptor Tool 描述符工具 100
6.3.7兼容測試程序101
6.4HID設(shè)備的基本請求102
6.5Windows通信程序103
6.6問題與討論106
PART 2 硬件技術(shù)篇
第7章 EZUSB FX簡介
7.1簡介109
7.2EZUSB FX硬件框圖109
7.3封包與PID碼111
7.4主機是個主控者113
7.4.1從主機接收數(shù)據(jù)113
7.4.2傳送數(shù)據(jù)至主機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117
7.11重新設(shè)備列舉117
7.12EZUSB FX端點118
7.12.1EZUSB FX批量端點118
7.12.2EZUSB FX控制端點0118
7.12.3EZUSB FX中斷端點119
7.12.4EZUSB FX等時端點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簡介130
8.28051增強模式130
8.3EZUSB FX所增強的部分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簡介137
9.28051內(nèi)存138
9.3擴充的EZUSB FX內(nèi)存139
9.4CS#與OE#信號140
9.5EZUSB FX ROM版本141
第10章 EZUSB FX輸入/輸出端口
10.1簡介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簡介167
11.2預(yù)設(shè)的USB設(shè)備169
11.3USB核心對于EP0設(shè)備請求的響應(yīng)170
11.4固件下載171
11.5設(shè)備列舉模式172
11.6沒有存在EEPROM173
11.7存在著EEPROM, 第一個字節(jié)是0xB0 0xB4, FX系列
11.8存在著EEPROM, 第一個字節(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端點對194
12.7IN端點對的狀態(tài)194
12.8OUT端點對的狀態(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)備列舉說明199
12.13批量端點中斷199
12.14中斷批量傳輸?shù)姆独?01
12.15設(shè)備列舉說明205
12.16自動指針器205
第13章 EZUSB控制端點0
13.1簡介209
13.2控制端點EP0210
13.3USB請求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等時傳輸
14.1簡介229
14.2等時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FIFO的大小232
14.5等時傳輸速度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快速寫入236
14.6.2快速讀取237
14.7快速傳輸?shù)臅r序 僅存于2100系列 237
14.7.1快速寫入波形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其余的等時寄存器240
14.9.1除能等時寄存器240
14.9.20字節(jié)計數(shù)位241
14.10以無數(shù)據(jù)來響應(yīng)等時IN令牌242
14.11使用等時FIFO242
第15章 EZUSB FX中斷
15.1簡介243
15.2USB核心中斷244
15.3喚醒中斷244
15.4USB中斷信號源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批量端點中斷250
15.10USB自動向量250
15.11USB自動向量譯碼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簡介257
16.2EZUSB FX打開電源重置 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簡介265
17.2中止 suspend 266
17.3回復(fù) resume 267
17.4遠程喚醒 remote wakeup 269
第18章 EZUSB FX系統(tǒng)
18.1簡介271
18.2DMA寄存器描述272
18.2.1來源. 目的. 傳輸長度地址寄存器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外部寫入279
18.4.2DMA外部讀取280
第19章 EZUSB FX寄存器
19.1簡介282
19.2批量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)寄存器283
19.3等時數(shù)據(jù)FIFO寄存器284
19.4等時字節(jié)計數(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等時控制/狀態(tài)寄存器291
19.10I2C寄存器292
19.11中斷294
19.12端點0控制與狀態(tài)寄存器299
19.13端點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來源. 目的. 傳輸長度地址寄存器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
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范例程序的簡介346
21.2外圍I/O測試程序347
21.3端點對, EP_PAIR范例352
21.4批量測試, BulkTest范例362
21.5等時傳輸, ISOstrm范例368
21.6問題與討論373
PART 4 實驗篇
第22章 EZUSB FX仿真器
22?1簡介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開發(fā)系統(tǒng)框圖379
22.7設(shè)置開發(fā)環(huán)境380
22.8EZUSB FX開發(fā)工具組的內(nèi)容381
22.9EZUSB FX開發(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 個人計算機 是否支持USB382
22.10安裝EZUSB控制平臺. 驅(qū)動程序以及文件383
22.11EZUSB FX開發(fā)電路板385
22.11.1簡介385
22.11.2開發(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394
22.11.10PLD源文件文件395
22.11.11雛形板的擴充連接器P1~P6397
22.11.12Philips PCF8574 I/O擴充IC400
22.12DMA USB FX I/O LAB開發(fā)工具介紹401
22.12.1USBFX簡介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顯示器輸出實驗
23.1硬件設(shè)計與基本概念409
23.2固件設(shè)計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423
23.6INF文件的編寫設(shè)計424
23.7結(jié)論426
23.8問題與討論427
第24章 七段顯示器與鍵盤的輸入/輸出
實驗24.1硬件設(shè)計與基本概念428
24.2固件設(shè)計431
24.2.1七段顯示器431
24.2.24×4鍵盤掃描433
24.3固件程序代碼的編譯與鏈接434
24.4Windows程序, VB設(shè)計436
24.5問題與討論437
第25章 LCD文字型液晶顯示器輸出實驗
25.1硬件設(shè)計與基本概念438
25.1.1液晶顯示器LCD438
25.2固件設(shè)計452
25.3固件程序代碼的編譯與鏈接456
25.4Windows程序, VB設(shè)計457
25.5問題與討論458
第26章 LED點陣輸出實驗
26.1硬件設(shè)計與基本概念459
26.2固件設(shè)計463
26.3固件程序代碼的編譯與鏈接463
26.4Windows程序, VB設(shè)計465
26.5問題與討論465
第27章 步進電機輸出實驗
27.1硬件設(shè)計與基本概念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473
27.3固件程序代碼的編譯與鏈接474
27.4Windows程序, VB設(shè)計476
27.5問題與討論477
第28章 I2C接口輸入/輸出實驗
28.1硬件設(shè)計與基本概念478
28.2固件設(shè)計481
28.3固件程序代碼的編譯與鏈接483
28.4Windows程序, VB設(shè)計484
28.5問題與討論485
第29章 A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器的輸入/輸出實驗
29.1硬件設(shè)計與基本概念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493
29.2.1A/D轉(zhuǎn)換器的固件設(shè)計493
29.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的固件設(shè)計496
29.3固件程序代碼的編譯與鏈接497
29.4Windows程序, VB設(shè)計498
29.5問題與討論499
第30章 LCG繪圖型液晶顯示器輸出實驗
30.1硬件設(shè)計與基本概念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讀取與寫入時序圖505
30.2固件設(shè)計506
30.2.1LCG驅(qū)動程序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517
30.5問題與討論518
附錄A Cypress控制平臺的操作
A.1EZUSB控制平臺總覽519
A.2主畫面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控制平臺的進階操作527
A.7測試Unary Op工具欄上的按鈕功能528
A.8測試制造商請求的工具欄 2100 系列的開發(fā)電路板 529
A.9測試等時傳輸工具欄532
A.10測試批量傳輸工具欄533
A.11測試重置管線工具欄535
A.12測試設(shè)置接口工具欄537
A.13測試制造商請求工具欄 FX系列開發(fā)電路板
A.14執(zhí)行Get Device Descriptor 操作來驗證開發(fā)板的功能是否正確539
A.15從EZUSB控制平臺中, 加載dev_io的范例并且加以執(zhí)行540
A.16從Keil偵錯應(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, 且使用Keil IDE 集成開發(fā)環(huán)境 來重建545
A.18在偵錯器下執(zhí)行dev_io目標(biāo)文件, 并且使用具有偵錯能力的IDE547
A.19在EZUSB控制平臺下, 執(zhí)行ep_pair目標(biāo)文件
A.20如何修改fw范例, 并在開發(fā)電路板上產(chǎn)生等時傳輸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