基于FPGA的USB接口IP核設(shè)計(jì)
1.2 事務(wù)處理
事務(wù)處理(Transaction)是指USB總線上數(shù)據(jù)信息的一次接收或發(fā)送的處理過程。事務(wù)處理的類型包括輸入事務(wù)、輸出事務(wù)、設(shè)置(Setup)事務(wù),幀開始(SOF),幀結(jié)束(EOF)等類型,下面以輸入事務(wù)處理為例加以介紹。
如圖2顯示了輸入事務(wù)處理中無差錯(cuò)事務(wù)情況,首先由主機(jī)向總線發(fā)出輸入令牌包通知某個(gè)設(shè)備向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù);當(dāng)所指定的設(shè)備接收到此令牌包并檢驗(yàn)身份后,將準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)組裝成數(shù)據(jù)包向主機(jī)傳送出去;接著當(dāng)主機(jī)接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)校驗(yàn)無差錯(cuò)后,創(chuàng)建一個(gè)ACK的握手包返回給設(shè)備通知主機(jī)已正確接收到數(shù)據(jù),然后進(jìn)行新的事務(wù)處理過程。若主機(jī)接收數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤,則不發(fā)送ACK握手包,表示處理過程沒有成功;若設(shè)備未準(zhǔn)備好數(shù)據(jù),設(shè)備會向主機(jī)發(fā)送NAK握手包,提醒主機(jī)暫時(shí)不能發(fā)送數(shù)據(jù);若設(shè)備出錯(cuò),則返回主機(jī)STALL握手包通知設(shè)備出錯(cuò)。 本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202558.htm
1.3 總線傳輸
為了滿足不同外設(shè)和用戶的要求,USB提供了4種傳輸方式:控制傳輸、實(shí)時(shí)傳輸、中斷傳輸、批量傳輸。它們在數(shù)據(jù)格式傳輸方向數(shù)據(jù)包容量限制和總線訪問限制等方面有著各自不同的特征。
控制傳輸用來對設(shè)備進(jìn)行初始化和配置管理,所有USB設(shè)備必須直接控制傳輸,是總線傳輸中最復(fù)雜的傳輸方式;實(shí)時(shí)傳輸用來傳送音頻或視頻的數(shù)據(jù);中斷傳輸用來傳輸類似PCI或ISA總線上中斷信號的數(shù)據(jù);批量傳輸用于打印機(jī)或掃描儀等傳輸大塊數(shù)據(jù)的設(shè)備。
控制傳輸一般包括2或3個(gè)事務(wù)處理階段,即設(shè)置階段,數(shù)據(jù)階段(可選)和狀態(tài)階段。圖3給出了設(shè)置階段的細(xì)節(jié)。如果數(shù)據(jù)沒有正確接收設(shè)備就會忽略它,而且不返回應(yīng)答包。
2 USB IP模塊設(shè)計(jì)和代碼編寫
USB接口主要有UTM(USB Transceiver Macrocell)、SIE(SefiM Interface Engine)和設(shè)備功能總線組成。電路結(jié)構(gòu),如圖4所示,時(shí)鐘域分為:Transceiver時(shí)鐘域,SIE時(shí)鐘域和Wish- bone總線時(shí)鐘域。
2.1 UTM模塊
USB總線數(shù)據(jù)線由DP和DN組成,是I/O端口。并行通過對DP和DN的上拉、下拉來區(qū)別低速USB設(shè)備和高速USB設(shè)備。
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