1 引言

　　LED 显示屏具有亮度高, 故障低、能耗少、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富等优点, 可广泛用于公路、金融、证券、车站、码头、体育场馆等公共场合, 其显示数据通常来自上位PC 机, 这就要求有一个高速通道来传输大量的显示数据,USB2. 0 接口无疑是一个很好的解决方案。

　　USB 由总线提供电源, 传输时具有CRC 检错、纠错能力, 能实现真正的实时热插拔, 并支持多个外设连接到同一个连接器上, 从而缓解PC 系统资源冲突, 这些突出的优点使得USB1. x 在PC 机外部设备上得到了广泛的应用, USB2. 0 传输速度高达480Mb/ s ,是USB1. x 的40 倍, 并向下兼容USB1. x。这样就使得快速大量的数据传输得以实现。在此强调一下两个下文将要用到的概念: IN端点和OUT端点。此处的IN、OUT都是相对于上位PC机而言, IN端点指用来接收上位PC 机数据的端点,OUT端点则是往PC 机发送数据的端点。

　　2 CY7C68013 简述

　　带高速Slave FIFO 通用外部接口的CY7C68013是CYPRESS 公司推出的USB2. 0 集成微处理芯片,片上集成了USB 收发器(SIE) 、增强型8051 单片机(其指令系统与普通8051 单片机完全兼容) 及8k 程序存储区, 共有4 个支持USB2. 0 高速传输的“大”端点(2 个IN 端点和2 个OUT端点) 和4kB 片内RAM,该RAM可配置为4 个“大”端点的FIFO ,其中2 个“大”端点可以配置为双、三、四缓冲区( FIFO) ,一个“大”端点最大可配置为2kB FIFO ,更重要的是,该芯片提供了两个用于实现USB2. 0 高速传输的可编程外部设备接口以及Slave FIFO 和GPIF , 这2 个通用外部接口可通过与4 个“大”端点协调工作来实现USB2. 0 的高速传输, 本文只讨论Slave FIFO 可编程外部设备接口的应用。

　　CY7C68013 有56pin、100pin、128pin 三种封装,其中56pin 已具备所有USB2. 0 功能, 而100pin 则在56pin 基础上增加了更多I/ O 和更多GPIF 模式下的控制信号, 128pin 又在100pin 基础上增加了用于扩充数据存储区的地址总线和数据总线。

　　本应用就是基于可编程外部设备接口Slave FIFO , 大量数据传输可直接由FPGA 处理而无需扩充外部数据存储区,在此选择最经济的56pin CY7C68013 即可满足设计要求, 其体系结构如图1 所示。

图1 56 脚CY7C68013 的体系结构