EZ-USB FX系列单片机USB外围设备设计与应用
作　者： 许永和编
出版时间： 2002

内容简介
　　USB外围设备设计与应用，已成为电机/电子领域的工程师和学生必须学习的主要技术之一。本书选择Cypress半导体公司所推出的EZUSB FX全速系列，将作者丰富的教学经验与实践经验融合在各章 节中，详细介绍USB的基本概念、EZUSB FX系列IC的原理与基本概念、仿真器及其使用方式、Keil C Complier与固件代码的设计、USB I/O设计范例。本书的内容深入浅出，使得原来技术瓶颈甚高且难学易用的USB接口技术，成为一个易学易用的接口技术。本书配光盘一张，内含范例程序以及相关的资料。本书可作为一般工程技术院校的单片机或接口设计实习等相关课程的教学参考书，亦可供一般计算机专业工程技术人员参考。

PART 1 USB的基本概念
第1章 USB的基本特性
1.1 USB简介
1.2 USB的发展历程
1.2.1 USB 1.1
1.2.2 USB 2.0
1.2.3 USB与IEEE 1394的比较
1.3 USB基本架构与总线架构
1.4 USB的总线结构
1.5 USB数据流的模式与管线的概念
1.6 USB硬件规范
1.6.1 USB的硬件特性
1.6.2 USB接口的电气特性
1.6.3 USB的电源管理
1.7 USB的编码方式
1.8 结论
1.9 问题与讨论
第2章 USB通信协议
2.1 USB通信协议
2.2 USB封包中的数据域类型
2.2.1 数据域位的格式
2.3 封包格式
2.4 USB传输的类型
2.4.1 控制传输
2.4.2 中断传输
2.4.3 批量传输
2.4.4 等时传输
2.5 USB数据交换格式
2.6 USB描述符
2.7 USB设备请求
2.8 USB设备群组
2.9 结论
2.10 问题与讨论
第3章 设备列举
3.1 注册表编辑器
3.2 设备列举的步骤
3.3 设备列举步骤的实现--使用CATC分析工具
3.4 结论
3.5 问题与讨论
第4章 USB芯片与EZUSB
4.1 USB芯片的简介
4.2 USB接口芯片
4.2.1 Philips接口芯片
4.2.2 National Semiconductor接口芯片
4.3 内含USB单元的微处理器
4.3.1 Motorola
4.3.2 Microchip
4.3.3 SIEMENS
4.3.4 Cypress
4.4 USB芯片总揽介绍
4.5 USB芯片的选择与评估
4.6 问题与讨论
第5章 设备与驱动程序
5.1 阶层式的驱动程序
5.2 主机的驱动程序
5.3 驱动程序的选择
5.4 结论
5.5 问题与讨论
第6章 HID群组
6.1 HID简介
6.2 HID群组的传输速率
6.3 HID描述符
6.3.1 报告描述符
6.3.2 主要(main)项目类型
6.3.3 整体(global)项目卷标
6.3.4 区域(local)项目卷标
6.3.5 简易的报告描述符
6.3.6 Descriptor Tool(描述符工具)
6.3.7 兼容测试程序
6.4 HID设备的基本请求
6.5 Windows通信程序
6.6 问题与讨论
PART 2 硬件技术篇
第7章 EZUSB FX简介
7.1 简介
7.2 EZUSB FX硬件框图
7.3 封包与PID码
7.4 主机是个主控者
7.4.1 从主机接收数据
7.4.2 传送数据至主机
7.5 USB方向
7.6 帧
7.7 EZUSB FX传输类型
7.7.1 批量传输
7.7.2 中断传输
7.7.3 等时传输
7.7.4 控制传输
7.8 设备列举
7.9 USB核心
7.10 EZUSB FX单片机
7.11 重新设备列举
7.12 EZUSB FX端点
7.12.1 EZUSB FX批量端点
7.12.2 EZUSB FX控制端点0
7.12.3 EZUSB FX中断端点
7.12.4 EZUSB FX等时端点
7.13 快速传送模式
7.14 中断
7.15 重置与电源管理
7.16 EZUSB 2100系列
7.17 FX系列--“从”FIFO
7.18 FX系列--GPIF(通用型可程序化的接口)
7.19 AN2122/26各种特性的摘要
7.20 修订ID
7.21 引脚描述
第8章 EZUSB FX CPU
8.1 简介
8.2 8051增强模式
8.3 EZUSB FX所增强的部分
8.4 EZUSB FX寄存器接口
8.5 EZUSB FX内部RAM
8.6 I/O端口
8.7 中断
8.8 电源控制
8.9 特殊功能寄存器(SFR)
8.10 内部总线
8.11 重置
第9章 EZUSB FX内存
9.1 简介
9.2 8051内存
9.3 扩充的EZUSB FX内存
9.4 CS#与OE#信号
9.5 EZUSB FX ROM版本
第10章 EZUSB FX输入/输出端口
10.1 简介
10.2 I/O端口
10.3 EZUSB输入/输出端口寄存器
10.3.1 端口配置寄存器
10.3.2 I/O端口寄存器
10.4 EZUSB FX输入/输出端口寄存器
10.5 EZUSB FX端口配置表
10.6 I2C控制器
10.7 8051 I2C控制器
10.8 控制位
10.8.1 START位
10.8.2 STOP位
10.8.3 LASTRD位
10.9 状态位
10.9.1 DONE位
10.9.2 ACK位
10.9.3 BERR位
10.9.4 ID1，ID0
10.10 送出(WRITE)I2C数据
10.11 接收(READ) I2C数据
10.12 I2C激活加载器
10.13 SFR寻址(FX)
10.14 端口A～E的SFR控制
第11章 EZUSB FX设备列举与重新设备列举
11.1 简介
11.2 预设的USB设备
11.3 USB核心对于EP0设备请求的响应
11.4 固件下载
11.5 设备列举模式
11.6 没有存在EEPROM
11.7 存在着EEPROM，第一个字节是0xB0(0xB4, FX系列)
11.8 存在着EEPROM，第一个字节是0xB2(0xB6, FX系列)
11.9 配置字节0,FX系列
11.10 重新设备列举(ReNumerationTM)
11.11 多重重新设备列举(ReNumerationTM)
11.12 预设描述符
第12章 EZUSB FX批量传输
12.1 简介
12.2 批量输入传输
12.3 中断传输
12.4 EZUSB FX批量IN的例子
12.5 批量OUT传输
12.6 端点对
12.7 IN端点对的状态
12.8 OUT端点对的状态
12.9 使用批量缓冲区内存
12.10 Data Toggle控制
12.11 轮询的批量传输的范例
12.12 设备列举说明
12.13 批量端点中断
12.14 中断批量传输的范例
12.15 设备列举说明
12.16 自动指针器
第13章 EZUSB控制端点0
13.1 简介
13.2 控制端点EP0
13.3 USB请求
13.3.1 取得状态(Get_Status)
13.3.2 设置特性（Set_Feature）
13.3.3 清除特性（Clear_Feature）
13.3.4 取得描述符（Get_Descriptor）
13.3.5 设置描述符（Set Descriptor）
13.3.6 设置配置（Set_Configuration）
13.3.7 取得配置（Get_Configuration）
13.3.8 设置接口（Set_Interface）
13.3.9 取得接口（Get_Interface）
13.3.10 设置地址（Set_Address）
13.3.11 同步帧
13.3.12 固件加载
第14章 EZUSB FX等时传输
14.1 简介
14.2 等时IN传输
14.2.1 初始化设置
14.2.2 IN数据传输
14.3 等时OUT传输
14.3.1 初始化设置
14.3.2 数据传输
14.4 设置等时FIFO的大小
14.5 等时传输速度
14.5.1 EZUSB 2100系列
14.5.2 EZUSB FX系列
14.6 快速传输(仅存于2100系列)
14.6.1 快速写入
14.6.2 快速读取
14.7 快速传输的时序(仅存于2100系列)
14.7.1 快速写入波形
14.7.2 快速读取波形
14.8 快速传输速度（仅存于2100系列）
14.9 其余的等时寄存器
14.9.1 除能等时寄存器
14.9.2 0字节计数位
14.10 以无数据来响应等时IN令牌
14.11 使用等时FIFO
第15章 EZUSB FX中断
15.1 简介
15.2 USB核心中断
15.3 唤醒中断
15.4 USB中断信号源
15.5 SUTOK与SUDAV中断
15.6 SOF中断
15.7 中止(suspend)中断
15.8 USB重置中断
15.9 批量端点中断
15.10 USB自动向量
15.11 USB自动向量译码
15.12 I2C中断
15.13 IN批量NAK中断(仅存于AN2122/26与FX系列)
15.14 I2C STOP反相中断(仅存于AN2122/26与FX系列)
15.15 “从”FIFO中断(INT4)
第16章 EZUSB FX重置
16.1 简介
16.2 EZUSB FX打开电源重置(POR)
16.3 8051重置的释放
16.3.1 RAM的下载
16.3.2 下载EEPROM
16.3.3 外部ROM
16.4 8051重置所产生的影响
16.5 USB总线重置
16.6 EZUSB脱离
16.7 各种重置状态的总结
第17章 EZUSB FX电源管理
17.1 简介
17.2 中止(suspend)
17.3 回复(resume)
17.4 远程唤醒(remote wakeup)
第18章 EZUSB FX系统
18.1 简介
18.2 DMA寄存器描述
18.2.1 来源、目的、传输长度地址寄存器
18.2.2 DMA起始与状态寄存器
18.2.3 DMA同步突发使能寄存器
18.2.4 虚拟寄存器
18.3 RD/FRD与WR/FWR DMA闪控的选择
18.4 DMA闪控波形与延伸位的交互影响
18.4.1 DMA外部写入
18.4.2 DMA外部读取
第19章 EZUSB FX寄存器
19.1 简介
19.2 批量数据缓冲区寄存器
19.3 等时数据FIFO寄存器
19.4 等时字节计数寄存器
19.5 CPU寄存器
19.6 I/O端口配置寄存器
19.7 I/O端口A～C输入/输出寄存器
19.8 230 Kbaud UART操作--AN2122/26寄存器
19.9 等时控制/状态寄存器
19.10 I2C寄存器
19.11 中断
19.12 端点0控制与状态寄存器
19.13 端点1～7的控制与状态寄存器
19.14 整体USB寄存器
19.15 快速传输
19.16 SETUP数据
19.17 等时FIFO的容量大小
19.18 通用I/F中断使能
19.19 通用中断请求
19.20 输入/输出端口寄存器D与E
19.20.1 端口D输出
19.20.2 输入端口D脚位
19.20.3 端口D输出使能
19.20.4 端口E输出
19.20.5 输入端口E脚位
19.20.6 端口E输出使能
19.21 端口设置
19.22 接口配置
19.23 端口A与端口C切换配置
19.23.1 端口A切换配置#2
19.23.2 端口C切换配置#2
19.24 DMA寄存器
19.24.1 来源、目的、传输长度地址寄存器
19.24.2 DMA起始与状态寄存器
19.24.3 DMA同步突发使能寄存器
19.24.4 选择8051 A/D总线作为外部FIFO
PART 3 固件技术篇
第20章 EZUSB FX固件架构与函数库
20.1 固件架构总览
20.2 固件架构的建立
20.3 固件架构的副函数钩子
20.3.1 工作分配器
20.3.2 设备请求(device request)
20.3.3 USB中断服务例程
20.4 固件架构整体变量
20.5 描述符表
20.5.1 设备描述符
20.5.2 配置描述符
20.5.3 接口描述符
20.5.4 端点描述符
20.5.5 字符串描述符
20.5.6 群组描述符
20.6 EZUSB FX固件的函数库
20.6.1 包含文件(*.H)
20.6.2 子程序
20.6.3 整体变量
20.7 固件架构的原始程序代码
第21章 EZUSB FX固件范例程序
21.1 范例程序的简介
21.2 外围I/O测试程序
21.3 端点对，EP_PAIR范例
21.4 批量测试，BulkTest范例
21.5 等时传输，ISOstrm范例
21.6 问题与讨论
PART 4 实验篇
第22章 EZUSB FX仿真器
22.1 简介
22.2 所需的工具
22.3 EZUSB FX框图
22.4 EZUSB最终版本的系统框图
22.5 第一次下载程序
22.6 EZUSB FX开发系统框图
22.7 设置开发环境
22.8 EZUSB FX开发工具组的内容
22.9 EZUSB FX开发工具组软件
22.9.1 初步安装程序
22.9.2 确认主机(个人计算机)是否支持USB
22.10 安装EZUSB控制平台、驱动程序以及文件
22.11 EZUSB FX开发电路板
22.11.1 简介
22.11.2 开发电路板的浏览
22.11.3 所使用的8051资源
22.11.4 详细电路
22.11.5 LED的显示
22.11.6 Jumper
22.11.7 连接器
22.11.8 内存映象图
22.11.9 PLD信号
22.11.10 PLD源文件文件
22.11.11 雏形板的扩充连接器P1～P6
22.11.12 Philips PCF8574 I/O扩充IC
22.12 DMA USB FX I/O LAB开发工具介绍
22.12.1 USBFX简介
22.12.2 USBFX及外围整体环境介绍
22.12.3 USBFX与PC连接软件介绍
22.12.4 USBFX硬件功能介绍
第23章 LED显示器输出实验
23.1 硬件设计与基本概念
23.2 固件设计
23.3.1 固件架构文件FW.C
23.3.2 描述符文件DESCR.A51
23.3.3 外围接口文件PERIPH.C
23.4 固件程序代码的编译与链接
23.5 Windows程序，VB设计
23.6 INF文件的编写设计
23.7 结论
23.8 问题与讨论
第24章 七段显示器与键盘的输入/输出实验
24.1 硬件设计与基本概念
24.2 固件设计
24.2.1 七段显示器
24.2.2 4×4键盘扫描
24.3 固件程序代码的编译与链接
24.4 Windows程序，VB设计
24.5 问题与讨论
第25章 LCD文字型液晶显示器输出实验
25.1 硬件设计与基本概念
25.1.1 液晶显示器LCD
25.2 固件设计
25.3 固件程序代码的编译与链接
25.4 Windows程序，VB设计
25.5 问题与讨论
第26章 LED点阵输出实验
26.1 硬件设计与基本概念
26.2 固件设计
26.3 固件程序代码的编译与链接
26.4 Windows程序，VB设计
26.5 问题与讨论
第27章 步进电机输出实验
27.1 硬件设计与基本概念
27.1.1 1相激磁
27.1.2 2相激磁
27.1.3 1-2相激磁
27.1 4PMM8713介绍
27.2 固件设计
27.3 固件程序代码的编译与链接
27.4 Windows程序，VB设计
27.5 问题与讨论
第28章 I2C接口输入/输出实验
28.1 硬件设计与基本概念
28.2 固件设计
28.3 固件程序代码的编译与链接
28.4 Windows程序，VB设计
28.5 问题与讨论
第29章 A/D转换器与D/A转换器的输入/输出实验
29.1 硬件设计与基本概念
29.1.1 A/D转换器
29.1.2 D/A转换器
29.2 固件设计
29.2.1 A/D转换器的固件设计
29.2.2 D/A转换器的固件设计
29.3 固件程序代码的编译与链接
29.4 Windows程序，VB设计
29.5 问题与讨论
第30章 LCG绘图型液晶显示器输出实验
30.1 硬件设计与基本概念
30.1.1 绘图型LCD
30.1.2 绘图型LCD控制指令集
30.1.3 绘图型LCD读取与写入时序图
30.2 固件设计
30.2.1 LCG驱动程序
30.2.2 USB固件码
30.3 固件程序代码的编译与链接
30.4 Windows程序，VB设计
30.5 问题与讨论
附录A Cypress控制平台的操作
A.1 EZUSB控制平台总览
A.2 主画面
A.3 热插拔新的USB设备
A.4 各种工具栏的使用
A.5 故障排除
A.6 控制平台的进阶操作
A.7 测试“Unary Op”工具栏上的按钮功能
A.8 测试制造商请求的工具栏(2100 系列的开发电路板)
A.9 测试等时传输工具栏
A.10 测试批量传输工具栏
A.11 测试重置管线工具栏
A.12 测试设置接口工具栏
A.13 测试制造商请求工具栏(FX系列开发电路板)
A.14 执行“Get Device Descriptor” 操作来验证开发板的功能是否正确
A.15 从EZUSB控制平台中，加载dev_io的范例并且加以执行
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
A.17 将dev_io 目标文件移开，且使用Keil IDE(集成开发环境)来重建
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IDE
A.19 在EZUSB控制平台下，执行ep_pair目标文件
A.20 如何修改fw范例，并在开发电路板上产生等时传输
附录B EZUSB 2100系列及EZUSB FX系列引脚表
B.1 EZUSB 2100系列引脚表
B.2 EZUSB FX系列引脚图表
附录C EZUSB FX寄存器总览
附录D EEPROM烧录方式
参考文献