新聞中心

        EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于FPGA和VHDL的USB2.0控制器設(shè)計(jì)

        基于FPGA和VHDL的USB2.0控制器設(shè)計(jì)

        作者: 時(shí)間:2010-05-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          2.2 協(xié)議層

          控制器的核心邏輯位于PL(Protocl Layer)模塊,負(fù)責(zé)管理所有USB數(shù)據(jù)I/O和控制通信,其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

        基于FPGA和VHDL的USB2.0控制器設(shè)計(jì)

          DMA和存儲(chǔ)器接口提供隨機(jī)存儲(chǔ)器訪問和DMA操作。該模塊使PL和外部微控制器采用DMA方式訪問SSRAM。當(dāng)外部總線有訪問SRAM的請(qǐng)求時(shí),且PL沒有請(qǐng)求訪問存儲(chǔ)器,控制邏輯如下:req、ack分別對(duì)應(yīng)外部總線和存儲(chǔ)器之間的請(qǐng)求和響應(yīng)信號(hào),din、addr和we分別是外部總線給出的數(shù)據(jù)、地址和寫信號(hào),mreq是內(nèi)部DMA向存儲(chǔ)器發(fā)送的請(qǐng)求信號(hào),mdin、maddr和mwe分別是內(nèi)部DMA給出的數(shù)據(jù)、地址和寫信號(hào)。

          sel =(req OR ack_r) AND(NOT mreq);

          if sel='1' then

          sram_out=din;

          sram_adr=addr;

          sram_we=req AND we;

          else

          sram_out=mdin;

          sram_adr=maddr;

          sram_we =mwe;

          end if;

          由控制邏輯可看出,內(nèi)部DMA操作的優(yōu)先級(jí)比外部總線高。

          協(xié)議引擎(Protocol Engine)處理所有標(biāo)準(zhǔn)的USB握手信號(hào)和控制通信。分組組裝器組裝分組并送入輸出FIFO,先組裝分組頭,插入適當(dāng)?shù)腜ID(分組標(biāo)識(shí))和校驗(yàn)和,然后加入數(shù)據(jù)域。分組拆裝器先解碼出PID和序列號(hào)以及校驗(yàn)和,再從8位PID取低4位(或高4位取反)得到PID[3:0],通過USB2.0協(xié)議的PID類型定義譯碼出PID名,判斷是Token分組(OUT、IN、SOF和SETUP)還是DATA分組(DATA0、DATA1、DATA2和MDATA)。

          Pid_Token=pid_OUT OR pid_IN OR pid_SOF OR pid_SETUP;

          Pid_DATA =pid_DATA OR pid_DATA1 OR pid_DATA2 OR pid_MDATA;

          如果是Token分組(格式定義如圖5所示),則將后續(xù)的16bit數(shù)據(jù)分別放入兩個(gè)8bit臨時(shí)Token寄存器token0和token1,然后取出分組中的7位地址、4位端點(diǎn)號(hào)及5位CRC校驗(yàn)碼。

        Token分組

          Token_fadr=token0[6:0];

          Token_endp=token1[2:0] token0[7];

          Token_crc5=token1[7:3];

          對(duì)于特殊的Token須進(jìn)行特殊的處理,本文實(shí)現(xiàn)的控制器只對(duì)SOF這一特殊Token進(jìn)行操作,解出PID后的11位幀號(hào)及5位CRC5校驗(yàn)碼。

          Frame_no=token1[2:0] token0;

          Token_crc5=token1[7:3];

          檢驗(yàn)校驗(yàn)碼是否出錯(cuò),如果出錯(cuò)等待下一個(gè)Token,否則將地址、端點(diǎn)號(hào)和幀號(hào)等放入相應(yīng)寄存器。Token類型如果是IN,則執(zhí)行組裝分組并發(fā)送寄分組;如果是OUT則拆卸接收到的數(shù)據(jù)分組。對(duì)于其他不支持的Token則視為錯(cuò)誤處理:Pid_ERROR=pid_ACK OR pid_NACK OR pid_STALL OR pid_NYET OR pid_PRE OR pid_ERR OR pid_SPLIT OR pid_PING;如果出錯(cuò)則不進(jìn)行Token的解碼,而等待下一個(gè)Token的到來。

          如果是DATA分組,則緊接著PID的是最大載荷為1024字節(jié)的數(shù)據(jù)和16位CRC16校驗(yàn)碼。對(duì)數(shù)據(jù)的處理先寫入端點(diǎn)寄存器,然后通過DMA操作寫入SSRAM。下面詳細(xì)介紹端點(diǎn)寄存器和DMA操作。



        評(píng)論


        相關(guān)推薦

        技術(shù)專區(qū)

        關(guān)閉
        主站蜘蛛池模板: 潮安县| 临汾市| 梨树县| 津市市| 辽中县| 安顺市| 鄄城县| 廉江市| 科尔| 绍兴市| 惠州市| 古浪县| 黄骅市| 杭锦后旗| 弥勒县| 内江市| 太白县| 华坪县| 天峨县| 龙川县| 阜宁县| 宝坻区| 丹寨县| 增城市| 永安市| 策勒县| 申扎县| 烟台市| 阿克陶县| 兴安盟| 苍溪县| 阜阳市| 奉节县| 莱西市| 库车县| 琼结县| 石河子市| 富阳市| 文昌市| 恩平市| 兴业县|