- 相關推薦
USB2.0控制器CY7C68013的接口設計實
摘要：介紹了一種基于USB2.0控制器CY7C68130的USB-ATA接口，將普通硬盤轉化為USB Mass -Storage的解決方案，文中給出了利用GPIF實現該方案的相關設計方法。關鍵詞：USB2.0 ATA接口 CY7C68130 GPIF
1 引言
USB（Universal Serial Bus）接口以其速度快、功耗低、支持即插即用（Plug & Play）、使用安裝方便等優點而得到了廣泛的應用。目前USB2.0標準的傳輸速度已達480Mb/s，這使得USB可以推廣到硬盤、信息家電網絡產品和其它快速外設。在某些應用場合，如基于硬盤的大容量數據采集與分析系統中，為了使用方便，需要將普通硬盤轉化成海量存儲器，這樣在使用時就不需關機重啟或打開機箱來安裝。本文介紹一種利用帶USB接口的單片機芯片CY7C68013來控制普通硬盤的讀寫，從而半普通硬盤轉化為USB2.0海量存儲器的可行方案，本系統可擴展，完全可用于實現基于硬盤的大容量數據采集與分析系統。
2 硬件設計
2．1 USB接口芯片
本設計選用的是Cypress公司的EZ-USBFX2系列芯片中的CY7C68013，這是一種帶USB接口的單片機芯片，雖然采用低價的8051單片機，但仍然能獲得很高的速度。它包括一個8051處理器、一個串行接口引擎（SIE）、一個USB收發器、一個8.5kB片上RAM、一個4 kB FIFO存儲器及一個通用可編程接口（GPIF）。FX2可提供全面集成的解決方案。它有56SSOP、100TQFP、128TQFP三種封裝，本設計選用占用電路板空間較少的56SSOP封裝。如果要進行擴展，也可選用128TQFP封裝。
2．2 ATA接口
ATA接口是在ST506的基礎上改進而成的，它將控制器集成到驅動器中，采用8個端口寄存器（即命令寄存器）來完成對硬盤的讀寫，ATA有兩種工作模式：PIO模式和DMA模式。本設計采用的DMA傳輸模式不需要處理器參與整個數據傳輸過程，而是由I/O口直接將數據傳送到存儲器中，從而節約大量的CPU時間以更好的處理其它事件�？刂破鲗τ脖P的操作分為兩種：8位數據的命令操作和16位數據的數據傳輸操作。在對硬盤輸出控制命令之前，程序需對端口完整輸出7字節的命令塊。其中前六個端口為參數，最后一個端口為命令碼。讀寫操據端口一般以512字節作為數據塊進行。硬盤執行命令后發出中斷請求以表示操作結束（結束傳輸），也可以置控制器狀態為空閑，以表示扇區請求傳輸（數據傳輸）。最后，由控制器讀取硬盤狀態寄存器，以檢測硬盤操作的成功與否。如操作正常，則進行下一次動作；否則進入錯誤處理程序。
2．3 GPIF與ATA接口
FX2芯片的最主要特點是可通過USB2.0的通用可編程接口（GPIF）為特定的應用接口編程，以便使用多種協議完成與外圍器件的無縫連接，如EIDE/ATAPI，IEEE1284，Utopia等。其編程可以根據需要進行，且其中不需要CPU的干預，只是通過一些CPU標志和中斷即可與增強型8051內核進行通訊。系統結構框圖如圖1所示。
本設計采用“GPIF主控”接口模式，并使用PORTB和PORTD雙向FIFO數據線來構成通向四個FX2端點FIFO（EP2、EP4、EP6、EP8）的16位數據接口，以用來連接數據線DD[15:0]并進行數據的傳送；GPIF作為內部主控器與FIFO相
[1] [2] [3]
【USB2.0控制器CY7C68013的接口設計實】相關文章：
飛機魯棒控制器的設計及檢驗04-30
車速匹配控制器原理及設計04-27
咳嗽錄音裝置USB接口設計與實現05-01
光電跟蹤系統內�？刂破鞯脑O計04-29
新型電子司機控制器設計探討04-28
仿人智能PID控制器設計04-30
直線電機軌道接口設計分析與應用04-27
地鐵信號系統的接口設計分析04-28
考慮控制飽和的衛星姿態控制器設計04-26
Stop＆Go巡航控制器設計與實驗04-28