基于TMS320C6713的USB数据传输系统设计

摘要：介绍了基于TMS320C6713的USB数据传输系统。该系统以TMS320C6713作为主控制器，通过CY7C68001USB控制器连接TMS320C6713与PC主机，克服了传统的数据传输量小，传输速度慢的缺点，能更好地满足大容量数据的传输要求。在此详细阐明了系统的硬件设计方案和软件设计思想，并进行实现。结果证明，研制的系统具有传输速率高，可靠性好的优点。
关键词：高速数据传输；USB 2．0；DSP；VC++

0 引言
近年来，随着DSP技术的不断发展，数据采集和处理技术已经广泛应用于通信、雷达、遥测遥感等各个领域。声信号数据采集具有采集量大，速度快的特点，因此，在DSP与主机进行数据传输时，需要采用高速通信接口。传统的接口一般采用PCI总线或RS 232串行总线。PCI总线传输速率可达132 Mb／s，但其扩充槽有限且插拔不方便；RS 232串行总线连接比较方便，但是传输速率太慢，不易用于高速传送数据和传送大量数据。随着计算机技术的不断发展，越来越多的计算机不再为用户提供PCI和RS 232外部接口，USB逐渐成为统一的标准外设接口。通用串行总线(USB)集中了PCI和RS 232串行总线的优点，具有方便的即插即用和热插拔特性以及较高的传输速率。其中，USB 2．0的速率最高可达480 Mb／s，满足高速数据传输的要求。
该系统采用TMS320C6713，配合嵌入USB 2．0协议的芯片CY7C68001，实现了PC主机与DSP间的高速数据传输。

1 芯片介绍
TMS320C6713为高性能32位浮点DSP，适用于专业音频信号处理，其主频可达300 MHz，处理速度高达2 400 MIPS／1 800MFLOPS。其内部采用改进的哈佛结构；具有256 KB的片上存储空间；丰富的外设包括2个多通道缓冲串口(McBSP)、2个多通道音频串口(McASP)、SPI和I2C等；增强的直接存储器访问(EDMA)控制器，可控制16个独立通道完成不受CPU干预的数据传输；32 b的外部存储器接口(EMIF)，能与SRAM，ERPOM，FLASH，SBSRAM和SDRAM无缝连接。
Cypress公司的CY7C68001集成了USB 2．0收发器(物理层)以及USB 2．0串行接口引擎SIE(链路层，实现底层通信协议)，可工作在USB 2．0高速和全速状态。它的最高速度可达480 Mb／s，具有2个外部接口，均可通过同步或异步方式进行访问。其命令接口用来访问CY7C68001寄存器、Endpoint0寄存器以及描述表，FIFO数据接口用来访问4个1 KB的FIFO。

2 硬件设计
TMS320C6713通过EMIF的CE3存储空间可以外扩USB 2．0接口，因此在对外扩USB进行读／写访问前，需要通过EMIF的CE3控制寄存器CE3CTL来配置CE3空间的存储器接口的类型、存储器宽度及读写时序(建立时间、系统时间、保持时间等)，具体配置在USB程序配置中详细给出。
CY7C68001采用并行异步存储器接口通过可编程逻辑芯片CPLD与TMS320C6713相连接。其原理框图如图1所示。

由于在USB数据传输过程中，EMIF接口的片选信号会长时间片选CE3空间，因此，需要避免TMS320C6713在USB数据传输过程中使用通过EMIF接口通过其他CEX空间外扩的SDRAM、SBSRAM等存储器，否则会造成USB数据的错误传输。
CY7C68001除了存储器接口外，还有1个中断信号和4个状态信号(READY，FLAGA，FLAGB和FLAGC)。中断信号采用TMS320C67 13的外部中断EXT_INT6。