EZ-USB FX平台[24]

EZ-USB FX 平台是由 Cypress 半導體公司所推出，

U

一個增強的8051 核心。而 EZ-U 控制S/H、Switch 和 A/D 的時序 2. 接收 A/D 轉換器的數位資料輸出 3. 將數位資料傳送給 PC 端

架構圖如圖4-7 所示

4.5.1 控制 S/H、Switch 和 A/D 時序

4-7 中 8051 的 PORT A 來傳達控 制指令，控制時序由8051 等時中斷來完成，將中斷時間設為

S/H、Switch 和 A/D 的控制時序由圖

16k

1 秒，每次 中斷發生後，就同時啟動8 通道的 S/H，使 8 組 S/H 在同一時間完成取樣 的動作，接著控制Switch 將 8 通道 S/H 的輸出輪流切給 A/D 做轉換，換 句話說，要再下一次等時中斷發生時，將8 通道的 A/D 全處理完成。

類比訊號擷取及轉換電路

8051

Port B Port D Port A

ISO FIFO 256 bytes

EP0緩衝區

USB

介面 PC

圖 4-7：EZ-USB FX 平台架構圖

4.5.2 接收 A/D 轉換器數位資料輸出

A/D 轉換器的輸出資料由 所接收，A/D 輸出 16 位元，而 Port B 和 Port D 各接收 8 位元，每次計時中斷發生時，Port

時傳輸FIFO 中，EZ-USB FX 的 8051 的 Port B 和 Port D

為

B 和 Port D 會將其所接收到的資料存於等

等時傳輸FIFO 總共有四個，每個容量為 256 bytes，在系統中，我們只用 了一個等時傳輸FIFO，也就是每 1ms，等時傳輸 FIFO 會被填滿。

4.5.3 USB 傳輸[25]

等時傳輸FIFO 會由等時中斷的方式，每 1ms 透過 USB 傳輸給 PC 端，

其USB 提供了四種不同的傳輸模式：

1、 巨量傳輸(Bulk)：突發性的傳輸模式。資料封包大小為 8、16、32、

如資料傳送錯誤，可要求裝置重送

2、

3、 的時間傳出封包，主要使用在音頻與

傳輸錯誤亦不再

4、 求。

而在實驗平臺的架設中，只用到控制傳輸及等時傳輸。

生，等時傳輸FIFO 中的資料將透過 USB 傳輸給主機。表 4-1 為四種傳 64 位元組。除了資料封包之外另有交握封包(Hand-Shake Package)，

及自動錯誤資料檢核機制(CRC)，

封包，確保資料的正確性。

中斷傳輸(Interrupt)：類似巨量傳輸，資料封包大小為 1~64 位元組。

高速的裝置中。需經由主機規則固定間隔詢問。

等時傳輸(Isochronous)：在固定

影像等資料流中。為了確保封包可以在固定的時間送出，無 Hand-Shaking 封包，僅具有 CRC 錯誤檢核，資料

重送封包。時間是最重要的要求條件。

控制傳輸(Control)：用來配置及傳送命令給裝置，確認裝置要

系統中，USB 傳輸模式我們選擇等時傳輸的方式，因此每 1 ms 等時中斷 發

輸模式的比較。

封包大小(Byte) 時間 資料檢 查

應用

巨量傳輸 8、16、32、64 盡快完成 有 儲存裝置、印表機 中斷傳輸 1～64 1～255ms 有 滑鼠、鍵盤

等時傳輸 1～1024 1ms 沒有 影像、聲音

控制傳輸 盡快完成 有 命令

表4-1. U 輸 比較

中 動了兩種 模式，一種為4.5.1 中斷，

所介紹的等時中 斷 時間為

SB 四種傳 模式

在 8051 ，系統啟 中斷 所介紹的計時

另一種為本節 斷，計時中 的

16k

1 s，而等時中斷的 時間為1ms。因此一次完整的等時傳輸資料由 次等時中斷和 15 次計時中1 斷所構成，其中斷同步說明圖如圖4-8 所示

等時中斷

第1次計時中斷 第2次計時中斷 第15次計時中斷

等時中斷

T1 T2 T3 T16

1 ms

圖 4-8：USB 韌體中計時中斷與等時中斷同步說明

從圖中可看出，每 1ms 會發生 15 次計時中斷和 1 次等時中斷，T2－T15 為 計時中斷的間隔，差不多為

16k

1 s，第 15 次計時中斷發生後的 T16 s，會發 會由等時中斷的副程式來校正。而 生等時中斷，為了確保中斷的同步，T1

USB 裝置韌體流程圖如圖 4-9 所示。

開始

致能控制傳輸中斷

等待主機端輸出 控制傳輸訊號

回傳主機 USB 的裝置設定

致能等時和計 時中斷並設定 等時傳輸FIFO

等待中斷

將數位資料存於 等時傳輸FIFO

將等時傳輸FIFO 中的資料傳給主

機端

否

是

否

計時中斷 等時中斷

圖4-9：USB 裝置韌體流程圖