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1. 元器件 CYPRESS 2. 文档
3. 开发环境 3.1 Keil C 7.0编译器 3.2 C++ Builder 6.0 3.3 VC++ 6.0 3.4 EEPROM烧写器 3.5 3.6 BUS HOUND 5.0 4. 开发流程 4.1 硬件程序编写 1）根据CYPRESS的示例程序建立工程框架，一般由FW.C PERIPH.C和定义寄存器的几个头文件组成。如下图： 2）FW.C负责了设备连接、重枚举、设备初始化等过程 3）PERIPH.C负责响应各种中断事件。 4）dscr.a51文件定义了USB设备握手时需要的各种描述符 5）FX2REGS.H定义了USB中所有的寄存器 6）FX2.H主要定义了各种二级中断向量和描述符的数据结构 7）编译后的二进制代码和工程同名，扩展名为HEX。 8) 相应的头文件和类库在KEIL C的lib和inc文件夹内，需在项目设置中设置路径。 4.2 硬件程序烧录 1）因为本产品要求将二进制代码和硬件PID/VID烧录在EEPROM，而不是使用CYPRESS推荐的在线下载方式，所以外部采用了8K的EEPROM。上电后 2）HEX文件只是 3）HEX2BIN.EXE的使用方法如下： 将XXX.HEX文件拷贝到HEX2BIN.EXE所在目录，打开CMD，按如下格式输入： hex2bix -i -o xxx.iic xxx.hex -f 0xC2 -v 0x1234 -p 0x1234 -i 表示输出文件，也就是IIC文件 -o 表示输入文件，也就是HEX文件 -f 表示 -v 表示VID的BCD码，开发阶段使用1234 -p 表示PID的BCD码，开发阶段使用1234 4）将生成的IIC文件用烧写器烧录到EEPROM上，本项目使用的是深圳思泰佳电子公司的NSP通用烧写器，此烧写器不支持IIC类型，选择BIN类型可替代。 4.3 驱动的识别 1）将EEPROM连到 2）CYPRESS针对 3）安装驱动之前，必须先根据VID/PID正确编辑CYUSB.INF文件，在文件中添加自己的PID/VID代码和设备描述，连接设备时，将根据硬件上的PID/VID查找INF文件中对应的驱动，如果找不到，在设备管理器中将显示“68013 EEPROM MISSING”的字样。 4）详细的INF配置方法参考CYUSB.PDF PART1/PART2/PART3。这里不在赘述。 5）安装驱动时候找到修改好的CYUSB.INF文件，驱动将被正确安装，此时设备可以正常使用。 4.4 测试过程 1）被正确识别的设备可以在CYPRESS CONSOLE上看到设备信息。如图： 2）CYPRESS CONSOLE的具体使用方法请参考CyConsole.chm。 3）要注意的是，除EP0/EP1外，当其他端点Max Pkt Size大小为64字节时，表示工作在USB 1.1模式，有可能是软件的原因，也有可能是外围上拉电阻的问题。开发中要特别注意。 5. 推荐开发流程 5.1 看本介绍USB 2.0协议的书，对USB 2.0协议有所了解。推荐《USB 2.0原理与工程开发》 5.2 看CYUSB.PDF文档。了解驱动安装方法。 5.3 看KEIL C51的书籍，熟悉C51的编程方法，熟悉KEIL C编程环境。 5.4 看CYPRESS提供的例程，了解 5.5 对照USB 2.0协议，编写dscr.a51文件，配置各种描述符。 5.6 结合FX2 TechRefManual.pdf，研读FW.C、PERIPH.C、FX2REGS.H、FX2.H，了解寄存器的定义。 5.7 根据系统需求编写响应代码，有开发板时，根据开发版上的LED来测试程序正确与否。 5.8 根据CYAPI.PDF CYUSB.PDF编写上位机通讯程序。 同步读取数据方法 XferData(); 异步读取数据方法 BeginDataXfer()/WaitForXfer()/FinishDataXfer(); 5.9 调试程序。 5.10 编写其他8051上的程序，并继续调试。 6. 发布时应提供的文件 1）CYUSB.SYS 2）CYUSB.INF 3）XXX.IIC 7. 重点讲解 7.1 如何理解CYPRESS CYPRESS提供了非常好的程序框架，免去了用户自己编写一些通用性比较强、模式化的程序（如果不提供，很少有人能写出如此高效，结构紧凑的程序，实际上此框架和 一般来说框架可以分成3个部分。 1） 描述符文件。例如dscr.a51文件，里面定义了枚举设备的时候要用的各种描述符信息，这部分用户需要根据实际的情况自己编写。我写的时候发现一个最大的问题就是各种书籍协议版本不同，翻译质量不同，同一字段的意义表述不同，容易让人产生困惑。例如USB 1.1/2.0/2.13对设备类型的子类定义都不完全相同，所以写的时候最好几种文档对比起来写。由于USB官方网站的文档中字段解释过于专业化，所以对USB不是很熟悉的人比较难以理解其真正含义。所以要多参考不同的书籍，某种程度上降低了开发速度，但对第一次做USB开发的人来说，这也是值得的。 2） 固件文件，例如FW.C文件，这是硬件程序的函数入口。主要有以下这些方法： void SetupCommand(void); //握手命令处理 void TD_Init(void); //初始化，完成配置，启动时调用一次 void TD_Poll(void); //用户处理程序，循环调用 void IO_Init(void); //8051 IO初始化 void REG_Init(void); //8051寄存器初始化 BOOL TD_Suspend(void); //挂起处理 BOOL TD_Resume(void); //唤醒处理 //以下为各种描述符的获取和设置函数，重枚举时自动调用 BOOL DR_GetDescriptor(void); BOOL DR_SetConfiguration(void); BOOL DR_GetConfiguration(void); BOOL DR_SetInterface(void); BOOL DR_GetInterface(void); BOOL DR_GetStatus(void); BOOL DR_ClearFeature(void); BOOL DR_SetFeature(void); BOOL DR_VendorCmnd(void); 3） 功能文件，处理各种中断。例如PERIPH.C文件。8051一般默认只有四个中断，这显然不够USB使用，所以CYPRESS引入了自动向量的概念，相当于软中断，大大扩展了现有的中断数量。主要的中断有： void ISR_Sudav(void) interrupt 0 //收到setup包 void ISR_Sutok(void) interrupt 0 //收到SETUP令牌 void ISR_Sof(void) interrupt 0 //收到起始帧 void ISR_Ures(void) interrupt 0 //收到RESET void ISR_Susp(void) interrupt 0 //收到挂起信息 void ISR_Highspeed(void) interrupt 0 //高速模式 void ISR_Ep0ack(void) interrupt 0 //正常响应ACK void ISR_Stub(void) interrupt 0 void ISR_Ep void ISR_Ep0out(void) interrupt 0 void ISR_Ep void ISR_Ep1out(void) interrupt 0 //EP1输入中断 void ISR_Ep2inout(void) interrupt 0 //EP2中断 void ISR_Ep4inout(void) interrupt 0 void ISR_Ep6inout(void) interrupt 0 void ISR_Ep8inout(void) interrupt 0 void ISR_Ibn(void) interrupt 0 void ISR_Ep0pingnak(void) interrupt 0 void ISR_Ep1pingnak(void) interrupt 0 void ISR_Ep2pingnak(void) interrupt 0 void ISR_Ep4pingnak(void) interrupt 0 void ISR_Ep6pingnak(void) interrupt 0 void ISR_Ep8pingnak(void) interrupt 0 void ISR_Errorlimit(void) interrupt 0 void ISR_Ep2piderror(void) interrupt 0 void ISR_Ep4piderror(void) interrupt 0 void ISR_Ep6piderror(void) interrupt 0 void ISR_Ep8piderror(void) interrupt 0 void ISR_Ep2pflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep4pflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep6pflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep8pflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep2eflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep4eflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep6eflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep8eflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep2fflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep4fflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep6fflag(void) interrupt 0 void ISR_Ep8fflag(void) interrupt 0 void ISR_GpifComplete(void) interrupt 0 void ISR_GpifWaveform(void) interrupt 0 特别是对于接受数据，一般都在中断中完成相应处理，“中断中适合进行少量简短的操作，不适合进行复杂操作”，这句话在此依然有效。如果要进行复杂的操作可以在TD_POLL()中进行（多数操作都是在这个函数中完成的）。 另外非常重要的一点是，中断程序的结尾应该让中断复位，允许下一次中断，有些端点的计数器也要清零并允许接受新的中断请求。例如： EP1OUTBC = 0; //清空计数 EZUSB_IRQ_CLEAR(); //USB中断复位 EPIRQ = 0x08; //允许EP1中断请求 7.2 在通讯过程中，打交道最多的是各种端点寄存器，掌握好这些寄存器地使用对提升开发效率是很有帮助。值得特别关注的寄存器和配置位如下： Rwuen、REVCTL、EP1OUTCFG、EP1INCFG、EP2CFG、EP4CFG、EP6CFG、EP8CFG、EP2FIFOCFG、EP4FIFOCFG、EP6FIFOCFG、EP8FIFOCFG、FIFORESET、EPIRQ、EPIE、EP1OUTBC、APTR1H、APTR 其中有些寄存器的设置需要连续设置多次，看似重复了，其实不然，这和设置的缓冲区数量有关。有些寄存器中间必须用SYNCDELAY来延时。这类寄存器FX2 TechRefManual.pdf上有说明。 对于EP0，用于系统握手，相关的寄存器操作基本上都由 对于EP1,分为OUT/IN两组配置和寄存器。 对于EP2～EP8,不分OUT/IN输入输出，主要有EP2CFG/ EP2FIFOCFG/ EP2BCH/EP2BCL寄存器。 7.3 什么是自动指针 自动指针是CYPRESS提供的一个非常有用的特性。在数据交互的过程中，很多时候都涉及到数据的搬迁，比如从EP2OUT收到的数据需要转发到EP 因此CYPRESS提供了两组自动指针，用的时候一组指向源，一组指向目的地址。然后循环拷贝数据就行了，自动指针会自动指向下一个源或目的空间，不论是否是循环地址方式。这样减少了程序出错的几率。 下面的程序将EP2OUT接受到的数据拷贝到EP if(!(EP2468STAT & bmEP6FULL)) { // check EP6 FULL(busy) bit in EP2468STAT (SFR), core set's this bit when FIFO is full APTR1H = MSB( &EP2FIFOBUF ); APTR AUTOPTRH2 = MSB( &EP6FIFOBUF ); AUTOPTRL2 = LSB( &EP6FIFOBUF ); count = (EP2BCH << 8) + EP2BCL; // loop EP2OUT buffer data to EP for( i = 0x0000; i < count; i++ ) { // setup to transfer EP2OUT buffer to EP EXTAUTODAT2 = EXTAUTODAT1; } EP6BCH = EP2BCH; SYNCDELAY; EP6BCL = EP2BCL; // arm EP SYNCDELAY; EP2BCL = 0x80; // re(arm) EP2OUT } } APTR1H/APTR1H通过MSB和LSB获取EP2FIFOBUF的高位地址和地位地址。 EXTAUTODAT1表示APTR1H/APTR1H指向的数据。 AUTOPTRH2/AUTOPTRL2通过MSB和LSB获取EP6FIFOBUF的高位地址和地位地址。 EXTAUTODAT2表示AUTOPTRH2/AUTOPTRL2指向的数据。 7.4 CYUSB和CYAPI的关系 以前68013上位机程序的编写过程中，应用程序端通过调用DeviceIoControl() API或CREATEPIPE() API与驱动进行交互，继而读写控制硬件设备，在新的 第一种是继续使用DeviceIoControl()函数读写，不同的是，IOCTL控制字和老驱动完全不同，具体定义参考CYUSB.PDF。用户可以通过这些底层API完成操作。 第二种是使用CYPRESS提供的面对对象的类，一共有9个类，调用这些类的方法就可以和硬件打交道。这些类是对第一种方法的封装，使用起来非常简便。 用户可以根据需要选择这两种方法或混合使用，使用时需要加上头文件CyAPI.h和cyioctl.h，另外在项目中还要引用CyAPI.lib。 7.5 同步和异步读写的比较 CYAPI提供了同步和异步读写方式。同步方式的时候调用线程阻塞在哪里，直到读写到数据或超时；异步方式的时候调用线程立即返回。具体实例参考CYAPI.PDF。 7.6 如何用C++ BUILDER写上位机程序 1） 首先确定使用7.4中的第几种方法，添加相应的头文件和库文件。 2） 连接USB设备，确保驱动已经被正确加载。 3） 编写收发数据线程。通过开发板上的LED或CYPRESS CONSOLE或BUS HOUND分析收发正确与否。 7.7 U盘如何正确加载驱动 在WINDOWS 2000/XP上U盘使用的PID/VID应该直接能加载操作系统默认的海量存储器的驱动程序。为了使用正确的PID/VID，可以通过以下途径： 1） 找一个现有品牌的U盘，看看他的PID/VID是何值。 2） 在注册表中查找海量存储器信息。 8. 其他问题 1） 编写上位机的时候要注意添加异常处理。 2） 调试上位机的时候，USB外设应正确连接。 3） 8051其他模块的编写请参考相应书籍。 |
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