EZ-USB FX系列单片机USB外围设备设计与应用2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

EZ-USB FX系列单片机USB外围设备设计与应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

PART1 USB的基本概念2

第1章 USB的基本特性2

1.1 USB简介2

1.2 USB的发展历程3

1.2.1 USB 1.13

1.2.2 USB 2.04

1.2.3 USB与IEEE 1394的比较4

1.3 USB基本架构与总线架构6

1.4 USB的总线结构8

1.5 USB数据流的模式与管线的概念9

1.6 USB硬件规范10

1.6.1 USB的硬件特性11

1.6.2 USB接口的电气特性12

1.6.3 USB的电源管理14

1.7 USB的编码方式14

1.8 结论16

1.9 问题与讨论16

第2章 USB通信协议17

2.1 USB通信协议17

2.2 USB封包中的数据域类型18

2.2.1 数据域位的格式18

2.3 封包格式19

2.4 USB传输的类型23

2.4.1 控制传输24

2.4.2 中断传输29

2.4.3 批量传输29

2.4.4 等时传输29

2.5 USB数据交换格式30

2.6 USB描述符34

2.7 USB设备请求42

2.8 USB设备群组44

2.9 结论46

2.10 问题与讨论46

第3章 设备列举47

3.1 注册表编辑器47

3.2 设备列举的步骤49

3.3 设备列举步骤的实现——使用CATC分析工具51

3.4 结论61

3.5 问题与讨论61

第4章 USB芯片与EZ-USB62

4.1 USB芯片的简介62

4.2 USB接口芯片64

4.2.1 Philips接口芯片64

4.2.2 National Semiconductor接口芯片66

4.3 内含USB单元的微处理器68

4.3.1 Motorola69

4.3.2 Microchip69

4.3.3 SIEMENS70

4.3.4 Cypress71

4.4 USB芯片总揽介绍73

4.5 USB芯片的选择与评估74

4.6 问题与讨论80

第5章 设备与驱动程序81

5.1 阶层式的驱动程序81

5.2 主机的驱动程序83

5.3 驱动程序的选择86

5.4 结论86

5.5 问题与讨论87

第6章 HID群组88

6.1 HID简介88

6.2 HID群组的传输速率88

6.3 HID描述符90

6.3.1 报告描述符93

6.3.2 主要(main)项目类型96

6.3.3 整体(global)项目卷标97

6.3.4 区域(local)项目卷标98

6.3.5 简易的报告描述符99

6.3.6 Descriptor Tool(描述符工具)100

6.3.7 兼容测试程序101

6.4 HID设备的基本请求102

6.5 Windows通信程序103

6.6 问题与讨论106

PART2 硬件技术篇109

第7章 EZ-USB FX简介109

7.1 简介109

7.2 EZ-USB FX硬件框图109

7.3 封包与PID码111

7.4 主机是个主控者113

7.4.1 从主机接收数据113

7.4.2 传送数据至主机113

7.5 USB方向113

7.6 帧114

7.7 EZ-USB FX传输类型114

7.7.1 批量传输114

7.7.2 中断传输114

7.7.3 等时传输115

7.7.4 控制传输115

7.8 设备列举116

7.9 USB核心116

7.10 EZ-USB FX单片机117

7.11 重新设备列举117

7.12 EZ-USB FX端点118

7.12.1 EZ-USB FX批量端点118

7.12.2 EZ-USB FX控制端点0118

7.12.3 EZ-USB FX中断端点119

7.12.4 EZ-USB FX等时端点119

7.13 快速传送模式119

7.14 中断120

7.15 重置与电源管理120

7.16 EZ-USB 2100系列120

7.17 FX系列——“从”FIFO122

7.18 FX系列——GPIF(通用型可程序化的接口)122

7.19 AN2122/26各种特性的摘要122

7.20 修订ID123

7.21 引脚描述123

第8章 EZ-USB FX CPU130

8.1 简介130

8.2 8051增强模式130

8.3 EZ-USB FX所增强的部分131

8.4 EZ-USB FX寄存器接口131

8.5 EZ-USB FX内部RAM131

8.6 I/O端口132

8.7 中断132

8.8 电源控制133

8.9 特殊功能寄存器(SFR)134

8.10 内部总线135

8.11 重置136

第9章 EZ-USB FX内存137

9.1 简介137

9.2 8051内存138

9.3 扩充的EZ-USB FX内存139

9.4 CX＃与OE＃信号140

9.5 EZ-USB FX ROM版本141

第10章 EZ-USB FX输入/输出端口143

10.1 简介143

10.2 I/O端口143

10.3 EZ-USB输入/输出端口寄存器146

10.3.1 端口配置寄存器147

10.3.2 I/O端口寄存器147

10.4 EZ-USB FX输入/输出端口寄存器149

10.5 EZ-USB FX端口配置表151

10.6 I2C控制器156

10.7 8051 I2C控制器156

10.8 控制位158

10.8.1 START位158

10.8.2 STOP位158

10.8.3 LASTRD位158

10.9 状态位159

10.9.1 DONE位159

10.9.2 ACK位159

10.9.3 BERR位159

10.9.4 ID1，ID0159

10.10 送出(WRITE)I2C数据160

10.11 接收(READ)I2C)数据160

10.12 I2C激活加载器160

10.13 SFR寻址(FX)162

10.14 端口A～E的SFR控制165

第11章 EZ-USB FX设备列举与重新设备列举167

11.1 简介167

11.2 预设的USB设备169

11.3 USB核心对于EP0设备请求的响应170

11.4 固件下载171

11.5 设备列举模式172

11.6 没有存在EEPROM173

11.7 存在着EEPROM，第一个字节是0xB0(0xB4,FX系列)174

11.8 存在着EEPROM，第一个字节是0xB2(0xB6,FX列系)175

11.9 配置字节0，FX系列177

11.10 重新设备列举(ReNumerationTM)178

11.11 多重-重新设备列举(ReNumerationTM)179

11.12 预设描述符179

第12章 EZ-USB FX批量传输188

12.1 简介188

12.2 批量输入传输189

12.3 中断传输191

12.4 EZ-USB FX批量IN的例子191

12.5 批量OUT传输192

12.6 端点对194

12.7 IN端点对的状态194

12.8 OUT端点对的状态195

12.9 使用批量缓冲区内存195

12.10 Data Toggle控制196

12.11 轮询的批量传输的范例197

12.12 设备列举说明199

12.13 批量端点中断199

12.14 中断批量传输的范例201

12.15 设备列举说明205

12.16 自动指针器205

第13章 EZ-USB控制端点0209

13.1 简介209

13.2 控制端点EP0210

13.3 USB请求212

13.3.1 取得状态(Get_Status)214

13.3.2 设置特性(Set_Feature)217

13.3.3 清除特性(Clear_Feature)218

13.3.4 取得描述符(Get_Descriptor)219

13.3.5 设置描述符(Set Descriptor)223

13.3.6 设置配置(Set_Configuration)225

13.3.7 取得配置(Get_Configuration)225

13.3.8 设置接口(Set_Interface)225

13.3.9 取得接口(Get_Interface)226

13.3.10 设置地址(Set_Address)227

13.3.11 同步帧227

13.3.12 固件加载228

第14章 EZ-USB FX等时传输229

14.1 简介229

14.2 等时IN传输230

14.2.1 初始化设置230

14.2.2 IN数据传输230

14.3 等时OUT传输231

14.3.1 初始化设置231

14.3.2 数据传输232

14.4 设置等时FIFO的大小232

14.5 等时传输速度234

14.5.1 EZ-USB 2100系列234

14.5.2 EZ-USB FX系列235

14.6 快速传输(仅存于2100系列)236

14.6.1 快速写入236

14.6.2 快速读取237

14.7 快速传输的时序(仅存于2100系列)237

14.7.1 快速写入波形238

14.7.2 快速读取波形239

14.8 快速传输速度(仅存于2100系列)239

14.9 其余的等时寄存器240

14.9.1 除能等时寄存器240

14.9.2 0字节计数位241

14.10 以无数据来响应等时IN令牌242

14.11 使用等时FIFO242

第15章 EZ-USB FX中断243

15.1 简介243

15.2 USB核心中断244

15.3 唤醒中断244

15.4 USB中断信号源245

15.5 SUTOK与SUDAV中断248

15.6 SOF中断249

15.7 中止(suspend)中断249

15.8 USB重置中断249

15.9 批量端点中断250

15.10 USB自动向量250

15.11 USB自动向量译码251

15.12 I2C中断252

15.13 IN批量NAK中断(仅存于AN2122/26与FX系列)253

15.14 I2C STOP反相中断(仅存于AN2122/26与FX系列)254

15.15 “从”FIFO中断(INT4)255

第16章 EZ-USB FX重置257

16.1 简介257

16.2 EZ-USB FX打开电源重置(POR)257

16.3 8051重置的释放259

16.3.1 RAM的下载260

16.3.2 下载EEPROM260

16.3.3 外部ROM260

16.4 8051重置所产生的影响260

16.5 USB总线重置261

16.6 EZ-USB脱离262

16.7 各种重置状态的总结263

第17章 EZ-USB FX电源管理265

17.1 简介265

17.2 中止(suspend)266

17.3 回复(resume)267

17.4 远程唤醒(remote wakeup)269

第18章 EZ-USB FX系统271

18.1 简介271

18.2 DMA寄存器描述272

18.2.1 来源、目的、传输长度地址寄存器272

18.2.2 DMA起始与状态寄存器275

18.2.3 DMA同步突发使能寄存器275

18.2.4 虚拟寄存器278

18.3 RD/FRD与WR/FWR DMA闪控的选择278

18.4 DMA闪控波形与延伸位的交互影响279

18.4.1 DMA外部写入279

18.4.2 DMA外部读取280

第19章 EZ-USB FX寄存器282

19.1 简介282

19.2 批量数据缓冲区寄存器283

19.3 等时数据FIFO寄存器284

19.4 等时字节计数寄存器285

19.5 CPU寄存器287

19.6 I/O端口配置寄存器288

19.7 I/O端口A～C输入/输出寄存器289

19.8 230 Kbaud UART操作——AN2122/26寄存器291

19.9 等时控制/状态寄存器291

19.10 I2C寄存器292

19.11 中断294

19.12 端点0控制与状态寄存器299

19.13 端点1～7的控制与状态寄存器300

19.14 整体USB寄存器305

19.15 快速传输309

19.16 SETUP数据311

19.17 等时FIFO的容量大小311

19.18 通用I/F中断使能312

19.19 通用中断请求312

19.20 输入/输出端口寄存器D与E313

19.20.1 端口D输出313

19.20.2 输入端口D脚位313

19.20.3 端口D输出使能313

19.20.4 端口E输出313

19.20.5 输入端口E脚位314

19.20.6 端口E输出使能314

19.21 端口设置314

19.22 接口配置314

19.23 端口A与端口C切换配置316

19.23.1 端口A切换配置＃2316

19.23.2 端口C切换配置＃2317

19.24 DMA寄存器319

19.24.1 来源、目的、传输长度地址寄存器319

19.24.2 DMA起始与状态寄存器320

19.24.3 DMA同步突发使能寄存器320

19.24.4 选择8051 A/D总线作为外部FIFO321

PART3 固件技术篇323

第20章 EZ-USB FX固件架构与函数库323

20.1 固件架构总览323

20.2 固件架构的建立325

20.3 固件架构的副函数钩子325

20.3.1 工作分配器326

20.3.2 设备请求(device request)326

20.3.3 USB中断服务例程329

20.4 固件架构整体变量332

20.5 描述符表333

20.5.1 设备描述符333

20.5.2 配置描述符334

20.5.3 接口描述符334

20.5.4 端点描述符335

20.5.5 字符串描述符335

20.5.6 群组描述符335

20.6 EZ-USB FX固件的函数库336

20.6.1 包含文件(？.H)336

20.6.2 子程序336

20.6.3 整体变量338

20.7 固件架构的原始程序代码338

第21章 EZ-USB FX固件范例程序346

21.1 范例程序的简介346

21.2 外围I/O测试程序347

21.3 端点对，EP_PAIR范例352

21.4 批量测试，BulkTest范例362

21.5 等时传输，ISOstrm范例368

21.6 问题与讨论373

PART4 实验篇375

第22章 EZ-USB FX仿真器375

22.1 简介375

22.2 所需的工具376

22.3 EZ-USB FX框图377

22.4 EZ-USB最终版本的系统框图378

22.5 第一次下载程序378

22.6 EZ-USB FX开发系统框图379

22.7 设置开发环境380

22.8 EZ-USB FX开发工具组的内容381

22.9 EZ-USB FX开发工具组软件382

22.9.1 初步安装程序382

22.9.2 确认主机(个人计算机)是否支持USB382

22.10 安装EZ-USB控制平台、驱动程序以及文件383

22.11 EZ-USB FX开发电路板385

22.11.1 简介385

22.11.2 开发电路板的浏览385

22.11.3 所使用的8051资源386

22.11.4 详细电路386

22.11.5 LED的显示387

22.11.6 Jumper387

22.11.7 连接器391

22.11.8 内存映象图392

22.11.9 PLD信号394

22.11.10 PLD源文件文件395

22.11.11 雏形板的扩充连接器P1～P6397

22.11.12 Philips PCF8574 I/O扩充IC400

22.12 DMA USB FX I/O LAB开发工具介绍401

22.12.1 USB-FX简介401

22.12.2 USB-FX及外围整体环境介绍403

22.12.3 USB-FX与PC连接软件介绍404

22.12.4 USB-FX硬件功能介绍404

第23章 LED显示器输出实验409

23.1 硬件设计与基本概念409

23.2 固件设计410

23.3.1 固件架构文件FW.C411

23.3.2 描述符文件DESCR.A51412

23.3.3 外围接口文件PERIPH.C417

23.4 固件程序代码的编译与链接421

23.5 Windows程序.VB设计423

23.6 INF文件的编写设计424

23.7 结论426

23.8 问题与讨论427

第24章 七段显示器与键盘的输入/输出实验)428

24.1 硬件设计与基本概念428

24.2 固件设计431

24.2.1 七段显示器431

24.2.2 4×4键盘扫描433

24.3 固件程序代码的编译与链接434

24.4 Windows程序，VB设计436

24.5 问题与讨论437

第25章 LCD文字型液晶显示器输出实验438

25.1 硬件设计与基本概念438

25.1.1 液晶显示器LCD438

25.2 固件设计452

25.3 固件程序代码的编译与链接456

25.4 Windows程序，VB设计457

25.5 问题与讨论458

第26章 LED点阵输出实验459

26.1 硬件设计与基本概念459

26.2 固件设计463

26.3 固件程序代码的编译与链接463

26.4 Windows程序，VB设计465

26.5 问题与讨论465

第27章 步进电机输出实验466

27.1 硬件设计与基本概念466

27.1.1 1相激磁467

27.1.2 2相激磁467

27.1.3 1-2相激磁468

27.1.4 PMM8713介绍469

27.2 固件设计473

27.3 固件程序代码的编译与链接474

27.4 Windows程序，VB设计476

27.5 问题与讨论477

第28章 I2C接口输入/输出实验478

28.1 硬件设计与基本概念478

28.2 固件设计481

28.3 固件程序代码的编译与链接483

28.4 Windows程序，VB设计484

28.5 问题与讨论485

第29章 A/D转换器与D/A转换器的输入/输出实验486

29.1 硬件设计与基本概念486

29.1.1 A/D转换器486

29.1.2 D/A转换器490

29.2 固件设计493

29.2.1 A/D转换器的固件设计493

29.2.2 D/A转换器的固件设计496

29.3 固件程序代码的编译与链接497

29.4 Windows程序，VB设计498

29.5 问题与讨论499

第30章 LCG绘图型液晶显示器输出实验500

30.1 硬件设计与基本概念500

30.1.1 绘图型LCD500

30.1.2 绘图型LCD控制指令集503

30.1.3 绘图型LCD读取与写入时序图505

30.2 固件设计506

30.2.1 LCG驱动程序506

30.2.2 USB固件码513

30.3 固件程序代码的编译与链接516

30.4 Windows程序，VB设计517

30.5 问题与讨论518

附录A Cypress控制平台的操作519

A.1 EZ-USB控制平台总览519

A.2 主画面520

A.3 热插拔新的USB设备521

A.4 各种工具栏的使用524

A.5 故障排除526

A.6 控制平台的进阶操作527

A.7 测试“Unary Op”工具栏上的按钮功能528

A.8 测试制造商请求的工具栏(2100系列的开发电路板)529

A.9 测试等时传输工具栏532

A.10 测试批量传输工具栏533

A.11 测试重置管线工具栏535

A.12 测试设置接口工具栏537

A.13 测试制造商请求工具栏(FX系列开发电路板)538

A.14 执行“Get Device Descriptor”操作来验证开发板的功能是否正确539

A.15 从EZ-USB控制平台中，加载dev_io的范例并且加以执行540

A.16 从Keil侦错应用程序中，加载dev_io范例程序代码，然后再加以执行542

A.17 将dev_io目标文件移开，且使用KeilIDE(集成开发环境)来重建545

A.18 在侦错器下执行dev_io目标文件，并且使用具有侦错能力的IDE547

A.19 在EZ-USB控制平台下，执行ep_pair目标文件548

A.20 如何修改fw范例，并在开发电路板上产生等时传输550

附录B EZ-USB 2100系列及EZ-USB FX系列引脚表555

B.1 EZ-USB 2100系列引脚表555

B.2 EZ-USB FX系列引脚图表561