1 引言

　　LED 顯示屏具有亮度高, 故障低、能耗少、使用壽命長、顯示內容多樣、顯示方式豐富等優點, 可廣泛用于公路、金融、證券、車站、碼頭、體育場館等公共場合, 其顯示數據通常來自上位PC 機, 這就要求有一個高速通道來傳輸大量的顯示數據,USB2. 0 接口無疑是一個很好的解決方案。

　　USB 由總線提供電源, 傳輸時具有CRC 檢錯、糾錯能力, 能實現真正的實時熱插拔, 并支持多個外設連接到同一個連接器上, 從而緩解PC 系統資源沖突, 這些突出的優點使得USB1. x 在PC 機外部設備上得到了廣泛的應用, USB2. 0 傳輸速度高達480Mb/ s ,是USB1. x 的40 倍, 并向下兼容USB1. x。這樣就使得快速大量的數據傳輸得以實現。在此強調一下兩個下文將要用到的概念: IN端點和OUT端點。此處的IN、OUT都是相對于上位PC機而言, IN端點指用來接收上位PC 機數據的端點,OUT端點則是往PC 機發送數據的端點。

　　2 CY7C68013 簡述

　　帶高速Slave FIFO 通用外部接口的CY7C68013是CYPRESS 公司推出的USB2. 0 集成微處理芯片,片上集成了USB 收發器(SIE) 、增強型8051 單片機(其指令系統與普通8051 單片機完全兼容) 及8k 程序存儲區, 共有4 個支持USB2. 0 高速傳輸的“大”端點(2 個IN 端點和2 個OUT端點) 和4kB 片內RAM,該RAM可配置為4 個“大”端點的FIFO ,其中2 個“大”端點可以配置為雙、三、四緩沖區( FIFO) ,一個“大”端點最大可配置為2kB FIFO ,更重要的是,該芯片提供了兩個用于實現USB2. 0 高速傳輸的可編程外部設備接口以及Slave FIFO 和GPIF , 這2 個通用外部接口可通過與4 個“大”端點協調工作來實現USB2. 0 的高速傳輸, 本文只討論Slave FIFO 可編程外部設備接口的應用。

　　CY7C68013 有56pin、100pin、128pin 三種封裝,其中56pin 已具備所有USB2. 0 功能, 而100pin 則在56pin 基礎上增加了更多I/ O 和更多GPIF 模式下的控制信號, 128pin 又在100pin 基礎上增加了用于擴充數據存儲區的地址總線和數據總線。

　　本應用就是基于可編程外部設備接口Slave FIFO , 大量數據傳輸可直接由FPGA 處理而無需擴充外部數據存儲區,在此選擇最經濟的56pin CY7C68013 即可滿足設計要求, 其體系結構如圖1 所示。

圖1 56 腳CY7C68013 的體系結構