在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流
AN4053
作者：RamaSaiKrishnaVakkantula相关项目：有
相关器件系列：CY7C68013A软件版本：无
相关应用笔记：AN65209、AN61345要想获得本应用笔记的最新版本或相关项目文件，请访问/go/AN4053。
使用音频、视频等数据类型的USB应用程序需要一个高速的连续数据流。
由于该类数据无中断被传输，因此将其定义为数据流。
本应用笔记介绍了支持流数据的USB高带宽传输机制，并且含有用于实现和运用FX2LP高带宽端点的代码。
它还提供了一个PC端应用程序，用于选择不同的传输类型和测量传输速率。
本应用笔记还提供了用于演示如何使用赛普拉斯USB框架实现备用USB设置以允许主机选择不同的传输率的示例代码。
要想获取USBHi-Speed代码示例的完整列表，请访问/?
rID=101782。
目录 简介...................................................................................1相关项目文件.....................................................................2数据流应用........................................................................2高带宽传输........................................................................3 数据PID序列（高速模式）..........................................3CypressSuiteUSB（赛普拉斯SuiteUSB）.......................4流固件示例........................................................................4使用赛普拉斯USB框架....................................................5 fw.c...............................................................................6dscr.a51........................................................................6CyStream.c...................................................................7运行CyStreamer.hex........................................................8性能分析............................................................................9将FX2LP连接到图像传感器上........................................10参考.................................................................................10总结.................................................................................11全球销售和设计支持........................................................13 简介 USB为流数据提供了被命名为“同步”（ISO）的传输类型。
在拉丁语中，iso意为相等，chron意为时间：传送流数据的数据包时每个USB时间帧需要花费相同的时间。
USB同步传输类型具有两个重要特点：
1.与控制（CONTROL）、BULK（批量）或INTERRUPT（中断）传输类型不同，同步传输类型不为受损或丢失的数据提供握手或重新尝试服务。
此开销会影响到每个时间帧架中的核心ISO特性，即保证数据传输。
2.虽然USBISO传输机制提供了保证基础上的数据块，但是数据提供者和消费者需要快速填充和清空该块，保证不间断的数据流。
虽然不会重新发送受损或丢失ISO数据包，但接收方会检测它们的存在，从而采取纠正操作。
例如，可以通过内插法或重复以前的数据来替换丢失的数据块。
然而一个设计良好的应用程序应保证数据提供方（例如，照相机）和数据接收方（例如，PC）给数据流设计提供更高的优先级，以便不会错过加载或卸载数据包。
INTERRUPT（中断）端点也可以是Streamer。
USB规范，版本2.0为高速度模式（480Mbits/sec）操作定义了高带宽端点。
一个高带宽端点在一个微帧内可以提供或接受至少一个、最多3个数据包。
因此，INTERRUPT传输模式也可以使用于高速度设备中的流数据。
在全速度器件中，INTERRUPT传输并不适用于高带宽流应用，因为INTERRUPT端点的最大数据包大小为64字节，而ISO的最大数据包尺寸却为1023字节。
文档编号：001-75393版本*
C 1 本应用笔记说明了如何编程FX2LP，以用于高速USBISO流数据。
它还执行全速度传输示例进行对比。
还可以使用更早期的FX2（没有LP）器件，其差别较小（在本文档中进行了介绍）。
另外，还执行BULK传输操作，以便进行带宽比较。
相关项目文件 本应用手册所附带的zip文件（AN4053.zip）包括以下文件夹：
1.FX2LPStreamer源代码 Keil项目文件‘CYStream.Uv2’位于Firmware\CyStreamer文件夹内。
双击该文件，启动通过执行FX2LP固件提供并使用连续数据流的Keil项目。
KeilIDE将输出CyStream.hex文件，该文件适合被加载到FX2LP开发板上。
2.VS_Control_Center该MicrosoftVisualStudioC#应用程序用于将FX2LP十六进制代码（CyStream.hex）加载到FX2LP开发板上。
可执行文件位于\bin目录中，或您可以使用MicrosoftVisualStudio加载.sln（solution）文件来检查或修改源代码。
3.VS_Streamer该MicrosoftVisualStudioC++项目是主机方应用程序，它通过运行CyStream代码将PC内的数据加载到FX2LP开发板上。
该应用程序用于测试FX2LP流固件中的各种带宽设置。
可执行文件位于\bin目录中，或者您可以加载.sln文件来检查或修改源代码。
也可以通过安装CypressSuiteUSB获得该应用程序。
该应用程序位于：CypressSuiteUSB3.4.7\CyAPI\examples\Streamer 通过安装CypressSuiteUSB，您也可以得到基于C#streamer的应用程序。
C#版本位于下面路径：CypressSuiteUSB3.4.7\CyUSB.NET\examples\Streamer 下面各部分详细介绍了ISO流以及通过使用FX2LP执行ISO数据流时所需要的信息。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 数据流应用 当您将USB器件插入一个PC上时，PC将通过运行被称为枚举的流程来获取器件的基本特性以及要求。
在枚举过程中，主机将通过询问该器件来获知器件详细信息（例如，器件所使用的驱动程序、器件编号、器件端点基本信息（数据源和数据库）等内容）。
对于ISO端点，主机将读取描述符，从而确定器件在ISO传输过程中预期得到的内容。
要求带宽是重要的ISO参数，它是ISO端点描述符中wMaxPacketSize字段。
ISO带宽限制如下： 对于全速传输，每1毫秒一帧中，主机可以处理一个ISO数据包（数据包大小最大为1023字节）。
如果每毫秒传输1023字节，最大传输速率为每秒1.023Mb。
对于高速传输，在每125微秒一帧中，主机可以处理最多三个ISO数据包（数据包大小最大为1024字节）。
如果每1/8毫秒传输3072字节，最大传输速率为每秒24.576Mb。
只有提供方和接收方将数据快速从端点FIFO内移入和移出以得到所需传输速率，才能无中断流动数据。
为了满足这种要求，将名称为通用可编程接口（GPIF）的硬件数据移动器配备在FX2/FX2LP中。
USB也提供了被称为备用设置的机制（AltenateSettings），用于允许主机选择流带宽。
例如，USB照相机可以提供备用设置，如表1所示。
表
1.三个用于USB照相机的带宽设置 备用设置 wMaxPacketSize
1 1023
2 512
3 256 由于该USB相机不一定是总线上唯一的器件，因此在存在连接器件的情况下，PC必须为它分配有限的USB带宽资源。
文档编号：001-75393版本*
C 2 要注意，在该带宽协商过程中，主机会确定在保证的基础上为给USB照相机提供每帧传输700字节数据的带宽。
如果照相机ISO端点描述符只包含一个1023字节的设置，则主机不会配置（使用）照相机，从而引起应用程序运行失败。
然而，由于照相机还提供了其它设置选项，因此主机可以选择2号备用设置。
主机（通过使用SET_INTERFACE）向照相机发送一条信息（该信息包含主机要求的备用设置信息）。
该信息告诉照相机要降低其带宽要求（可通过降低帧速率满足降低带宽要求）。
ISO带宽备用设置以1开始，这是因为默认设置（即为‘0’）绝不允许占用任何ISO带宽。
这些数据包大小为最大值；器件可能会通过所有数据包传输较少的字节数。
零长度的ISO数据包也有含义。
器件会发送该类型的数据包，以表明它不能提供数据来满足‘just-in-time’（实时）ISOIN请求。
外设设计人员可能选择传接更大的数据包大小（比如一个1024字节数据包而不是四个256字节数据包），以获得不同的效率。
通常，需要结合考虑外设中数据缓冲区的数量和大小来做出该决定。
为了满足灵活性要求，USB为高带宽端点定义了bInterval字段。
通过该值，主机可以确定各传输请求之间跳过了多少微帧。
对于大多高带宽应用（包括本应用笔记中所描述的应用）bInterval值被置为
1，以表示‘每个微帧安排执行一个传输操作’。
虽然BULK端点不是高带宽端点，但如果两方拥有足够的缓冲空间用于处理BULK端点的突发（不定期）特性，仍可以使用BULK端点流动数据。
不建议这样使用，是因为您的照相机可能在轻载USB系统上工作，但如果多个器件（如USB磁盘驱动程序）被插入，向照相机的BULK传输速率会变慢。
设计USB数据流应用时要注意下面几点： 传输吞吐量：每秒需要的字节数 FX2LP的速度是否足以转移使用已编程（MCU参与）传输的数据，或是否要使用GPIF来传输FIFO数据？ 系统的缓冲要求：按照规范，ISO端点为双缓冲区，但IC（如FX2LP）最多可提供4个缓冲区（如果需要） 需要满足所需带宽和数据速率的合适端点类型 每微帧需要的数据包数量 PC驱动程序支持所选高带宽传输 在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 高带宽传输 USB将总线时间分为各个命名为帧的长度固定段。
对于全速器件，主机每一毫秒将发送一个帧标志（SOF—帧的开始）。
对于高速器件，主机会每125微秒发送一个微帧。
每微帧需要多于1024个字节的高速端点被称为高带宽端点。
高带宽端点每个微帧最多可传输三个含1024字节的数据包。
每微帧传输次数由端点描述符的wMaxPacketSize字段定义。
由于它们使用微帧，因此高带宽端点只适用于高速度模式操作。
根据USB2.0规范，定期端点（ISO或Interrupt）必须指定它所需要的总线访问周期。
该操作通过设置端点描述符的bInterval字段来完成。
端点描述符的bInterval字段定义了主机对端点进行轮询的最大速率。
这样可提供一个机制，用于降低主机服务端点的速率。
为了在同一个微帧中跟踪数据包传输，高带宽同步传输使用了一个名为PacketID（数据包ID—PID）排序的机制。
要想设计高带宽ISO端点，需要了解数据PID排序，如下面各部分的介绍。
数据PID序列（高速模式） 全速USB器件采用了两个数据PID：DATA0和DATA1。
USB2.0规范为高速度操作添加了另外两个PID：MDATA和DATA2。
PID排序会检测一个微帧期间所发生的丢失或受损数据包。
表2针对不同大小加载数据的IN和OUTISO传输列出PID的顺序。
表
2.高带宽ISO传输的PID序列 可用数据包 321321 方向 INININOUTOUTOUT 数据PID序列 Pkt1 DATA2DATA1DATA0MDATAMDATADATA0 Pkt2 DATA1DATA0 –MDATADATA1 – Pkt3 DATA0–– DATA2–– 文档编号：001-75393版本*
C 3 在IN传输中，进行枚举期间，主机预期收到的每微帧数据包多少是器件wMaxPacketSize字段所指定的每微帧数据包数量。
器件向主机发送的第一个DATAPID通知器件在微帧发送的IN令牌数量：DATA2表示两个以上令牌、DATA1表示一个以上令牌，DATA0表示没有令牌。
如果器件没有数据，它将使用DATA0PID发送零长度的数据包（ZLP）。
在OUT传输中，除了最后的数据包，主机对全部数据包使用MDATA（MoreData—更多资料）PID；最后一个的数据包是DATAPID，它表示主机所发送的MDATAPID数量。
FX2（非LP）ISOIN传输的注意事项 在枚举过程中，高速ISO器件将通知主机它在一个微帧中预期使用的数据包额外数量。
器件通过端点描述符中的wMaxPacketSize字段来表示。
位12:11表示在每个微帧中含有0个，1个或2个额外数据包（或者additionaltransaction）。
在USB2.0规范中，这些位被称为数据传输条件，这是因为它们表示器件在所有微帧内不需要使用的数据包最大数量。
FX2负责发送正确的DATAPID，具体情况取决于第一个主机IN令牌在一个微帧到达后它填充并且提交给的USB传输的实际INFIFO缓冲区数量。
代码示例通过wMaxPacketSize字段报告一个微帧中存在三个IN数据包（最大值）。
然而，如果它在一个微帧只提交2个数据包，则必须使用DATA1PID（表2）送第一个数据包。
为了自动执行正确的ISO-INPID排序，FX2LP提供了四个EPnISOINPKTS寄存器；其中，n为2、4、6或
8，分别对应于大型、高带宽端点。
位7位位位位位位
1 位
0 65432 AADJ00000INPPF1INPPF0
0 00000
0 1 “INPacketsperFrame”（INPPF—每个帧的IN数据包数量）默认为
1，可将它设置为1、2或
3。
应将“AutoAdjust”（AADJ—自动调整）设置为
1，以便使能自动PID排序。
如果AADJ=
0，FX2LP会通过使用INPFF[1:0]指示的PID无条件启动一个ISOIN传输。
由于更早的FX2器件不具有这种自动机制（无AADJ位），所以编程员必须采取相应措施来确保在ISOIN传输过程中发送正确的DataPID排序。
请按照下面任一方法执行该操作：
1.确保在设计方面在每个微帧已加载和准备好所有INFIFO。
例如，如果INPPF字段被设置为
2，则需要确保两个缓冲器被加载和提交给USB以便执行传输操作。
2.如果在下一个微帧数据是较短的，请使能任何未用的FIFO来发送一个零长度的数据包（ZLP）。
该操作很 在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 简单和快速；只需要将是‘0’值加载到FIFO的字节计数寄存器内即可。
3.如果一个外部源加载USBFIFO，则通过选择FIFOADR[1:0]指定的FIFO并激活PKTEND引脚，可准备好任何未用的INFIFO来发送一个ZLP。
使用PKTEND将部分填充（或空白）FIFO提交给USB传输。
主机驱动程序可能会也可能不会正常处理USBPID排序错误。
赛普拉斯提供了一个主机驱动程序，用以在器件发送一个错误PID排序的情况下通过将该指示传播到客户端应用解决问题这样，永远不会使用FX2LP，因为当AADJ=1时，将自动发送正确的DataPID排序。
通过同步OUT端点进行传输时，不需要设置任何寄存器。
器件固件必须报告在端点描述符中每个微帧需要的数据包数量。
CypressSuiteUSB（赛普拉斯SuiteUSB） 用于写入和测试本应用笔记的代码的文件夹附加在zip文件中。
为了提供更多的支持，赛普拉斯提供了CypressSuiteUSB，它包括用于VisualStudio的USB开发工具集以及示例Keil固件项目。
CypressSuiteUSB可用于创建.NETWindows应用程序，以用于所有赛普拉斯USB2.0系列。
该套件包含cyusb.sys，它是与开发工具相兼容的赛普拉斯Windows驱动程序。
可以通过下面网站下载CypressSuiteUSB：/?
rID=34870。
CypressSuiteUSB的默认安装路径为：C:\Cypress\CypressSuiteUSB3.4.7。
流固件示例 本笔记所包含的应用（CyStream）通过使用EZ-USBFX2/FX2LP开发板演示了USB同步流和BULK传输。
该代码示例执行了一个测试器件，该器件可为WindowsStreamer应用提供并使用数据流。
CyStream项目创建了一个单独的接口（编号0）（该接口含有两个不同的配置描述符：一个用于高速（HS）操作，另一个用于全速（FS）操作）。
表3显示了7个高速备用设置，表4显示了4个全速备用设置。
文档编号：001-75393版本*
C 4 表
3.用于接口0的FX2LP高速配置描述符备用设置 备用设置 01 端点数 11
2 2
3 1
4 1
5 1
6 2 端点数方向（类型） 2IN（批量）2OUT（批量） 2IN（批量）6OUT（批量） 2IN（同步）2OUT（同步） 2IN（同步）2IN（同步）6OUT（同步） 数据包最大大小（字节）5125125125123x10243x10241x10241x10241x1024 表
4.用于接口0的FX2LP全速配置描述符备用设置 备用设置 0123 端点数 1111 端点数方向（类型） 2IN（批量）2OUT（批量） 2IN（同步）2OUT（同步） 数据包最大大小（字节） 646410231023 主机应用（Streamer.exe）会选择不同的传输参数（备用设置）来测量其吞吐量速率。
要想测量可获得的最大吞吐量速率，请勿在FX2LP端发生任何延迟事件，例如将字节转入和转出端点FIFO所引起的延迟。
因此，本应用笔记中的FX2LP代码将以最小开销处理IN和OUT传输： IN传输—当一个INFIFO可用时，8051仅要重新待命INFIFO来执行1024字节高速传输或1023字节全速传输。
初始化期间将加载FIFO数据。
OUT传输—8051不会将任何字节从OUTFIFO中输出；它只需要将任意字节数量加载到字节计数低（EPxBCL）寄存器内来重新准备执行下一个OUT传输。
注意：由于实时应用确实管理着FIFO数据，因此FX2LP提供了两个硬件机制用于最小化其传输开销。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流
1.数据传输是由外部控制器处理的，该控制器直接与FX2LP端点FIFO相连。
这样会使8051不在数据路径范围内。
FIFO连接包括一个8位或16位数据总线、读和写选通以及FIFO状态标志。
2.可将FX2LPFIFO配置为自动运行模式。
既为：端点FIFO中的字节数与寄存器中所设置的值相匹配后，数据包会自动准备进行USB传输。
本应用笔记中所介绍的示例使用了端点FIFO的手动模式设置，其中，8051负责检查FIFO状态并提交端点数据。
使用赛普拉斯USB框架 本应用笔记中包括的代码示例说明了如何设置FX2LP端点以用于流数据。
本部分详细介绍了代码的主要程序。
该示例包含以下源文件:
1.赛普拉斯框架文件，fw.c
2.描述符文件，dscr.a513.CyStream.c文件 这些代码模块均是合适的，如下图所示。
这种结构适用于所有基于赛普拉斯固件框架的FX2LPUSB应用。
图
1.CyStream代码模块 fw.c CyStream.c main(){TD_init();EnableInterruptswhile
(1){if(GotSUD)if(sleep)TD_Poll();}} HandleEP0 GET_DESCRIPTOR dscr.a51 Descriptors TD_Init(){….}TD_Poll(){....} BOOLDR_SetConfiguration(void)BOOLDR_GetConfiguration(void)BOOLDR_Set_Interface(void)BOOLDR_Get_Interface(void) voidISR_Sudav(void)*voidISR_Sutok(void)*voidISR_Sof(void)*voidISR_Ures(void)*voidISR_Susp(void)*voidISR_Highspeed(void)voidISR_Ep2inout(void) *Boilerplate 文档编号：001-75393版本*
C 5 fw.c 这个赛普拉斯编写的固件（即Frameworks）用于处理低级USB详细信息。
该文件无需修改。
Fw.c包含了项目的main()函数，启动时它将调用TD_Init()，然后在操作过程中重复调用TD_Poll()。
该无限循环也会处理CONTROL端点（EP0）SETUP数据包。
对于GET_DESCRIPTOR请求，它使用dscr.a51中提供的描述符数据。
对于其它主机请求，将调用您的应用来执行各种操作，例如修改某个接口的备用设置。
该无限循环还会处理USB暂停和恢复事件（睡眠）。
dscr.a51 它是一个包含用于特定USB器件的描述符数据的8051汇编语言模块。
该文件含有‘.db’（definebyte—定义字节）语句，按下面的顺序列出了描述符表格数据：
1.器件描述符a.USB规范版本（2.0） b.器件标准类别（无） c.EP0MaxPacketSize（64） d.供应商ID=0x04B4=赛普拉斯 e.产品ID=0x1003=“EZ-USB示例Streamer器件”。
f.制造商和产品字符串索引 g.配置数量=1
2.器件限定符：对于能够在全速或高速两种模式下运行的器件，该选项为‘其它’（非当前）速度提供设置。
3.高速配置a.接口数量=1 b.选择该配置的索引=1 c.七个接口-端点描述符配对，同表3中的七个备用设置参数相对应。
4.全速配置a.接口数量=1 b.选择该配置的索引=1 c.四个接口-端点描述符配对，同表4中的四个备用设置参数相对应。
5.两个字符串描述符。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 全速/快速操作概况当USB外设连接至主机时，主机上的内部USB集线器（或外部集线器，如果存在）将与外设进行协商，以确定其操作速度。
实际上，主机从未选择一个工作速度，而它将使用集线器报道的速度。
只要器件仍保持连接状态，集线器报道的工作速度便不发生变化。
仅在器件断开并重新连接的情况下，才重新开始确定速度的过程。
对于可在全速或高速模式下运行的器件，集线器报道的速度为‘当前’速度，而它可运行的速度是其他速度。
由于拥有两个配置描述符（每一个用于每一工作速度），主机可以在器件插入不同端口的情况下确定器件支持其它速度。
因此，如果您将高速器件插入到全速端口上，Windows将显示图2中所示的信息。
图
2.Windows检测到高速器件已插入到某个全速端口上 FX2LP固件负责检测当前工作速度，并指定适当的配置描述符（FS或HS）作为当前正在使用的速度，另一个作为与非选定（其它）速度相应的。
通过将正确的bDescriptorType值（CONFIG或OTHERSPEED）插入每个配置描述符的第二个字节，固件可以执行上述操作。
图
3.复位后的描述符类型 HighSpeedConfigDscr FullSpeedConfigDscr bDescriptorType=OTHERSPEED bDescriptorType=CONFIG USB总线RESET（复位）后，器件将恢复FS操作。
因此，在USB复位中断服务子程序中，固件标出了描述符（图3）。
它也设置指向每个描述符的指针（pConfigDscr和pOtherConfigDscr），供在枚举过程中使用。
如果器件被插入全速端口上，将保持此标号。
文档编号：001-75393版本*
C 6 每当USB内核为高速度模式成功协商时，FX2LP将接收一个中断（ISR_Highspeed）。
在该ISR中，固件将交换标号，如图4所示，并且要设置相应的描述符指针。
图
4.HS检测后的描述符类型 HighSpeedConfigDscr FullSpeedConfigDscr bDescriptorType=CONFIG bDescriptorType=OTHERSPEED wMaxPacketSize的概况 用于高带宽端点的wMaxPacketSize入口的格式不是很明显。
很有吸引力的一点是一个端点在每个微帧能够处理三个1024字节的数据包，该端点具有一个最大大小为3*1024或3072字节的数据包。
然而，这个内容不被定义在USB2.0规范中，因为一个物理数据包的最大大小为1024字节。
规范中的内容定义了位0-位10为maxPacketSize，最大大小为1024；位11-位12为每个微帧中的额外数据包：00表示没有额外的数据包、01表示一个额外数据包、10表示两个额外数据包。
因此，按低字节优先的原则，使用表5中的值填入高带宽端点描述符。
表
5.高带宽端点的有效maxPacketSize值 每个微帧中的数据包数量123 wMaxPacketSize0x04000x0C000x1400 CyStream.c 这是数据流程序。
该模块中的应用代码是通过USBFramework（USB框架）的帮助编写的：
1.根据应用的要求编写TD_Init()和TD_Poll函数。
2.由于Fw.c将多个器件请求传到端点
0，它将调用您的代码中的特定命名函数。
赛普拉斯代码模板（peripheral.c）通过提供包含了所有函数存根的代码帧架保存创建函数的工作。
只要对应用中需要使用的函数进行编码。
3.您需要提供中断服务子程序来处理您的应用所使用的中断。
大多数这些程序（用星号表示）是简单的确认内部工作；若不需要采取其他行为，不要修改它们。
本部分的剩下内容描述了CyStream.c代码。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 TD_Init()初始化程序执行以下操作：
1.将IFCONFIG寄存器设置为0x40，以便选择805148MHz时钟频率，并将一组I/O引脚配置为端口（GPIO）引脚（这些引脚可以作为从设备FIFO，也可作为GPIF接口引脚）。
2.关闭四个开发板上的LED。
注意，通过读取预定的存储器位置可以打开和关闭开发板上的LED。
3.使能EP2，会禁用所有其他LED。
然后，如果主机将备用设置更改为使用EP6-OUT的设置，代码将在设置更改的同时使能该端点。
4.使能帧开始（SOF）中断。
SOFISR处理LED闪炼时序。
5.将1024数据字节填充到EP2-INFIFO内，并准备执行第一个IN传输。
在FIFO中带有特定数据将便于使用USB总线分析仪查看数据包，但是此数据与该应用无关。
因此，该步骤是可选的。
TD_Poll()USBFrameworks在无限循环中所调用的TD_Poll()是很简单的。
它只需通过检查FIFO标志来确定端点FIFO需要重新待命的时间点。
该操作发生在两个相同的代码段内，其中一个用于高速操作，另一个用于全速操作。
每个代码段将执行以下操作：
1.检查EP2-INFIFO的未满（notFULL）状态。
该状态表明主机已成功读取了FIFOIN数据，并且FX2LP逻辑将FIFO控制权转给8051。
如果它未满： a.打开INLED，并且设置SOF中断服务子程序（ISR）的时间常量（inblink）以便关闭它。
通过加载与当前备用设置相匹配的尺寸加载到EP2-IN字节计数寄存器内来重新准备执行下一个IN传输。
这些值与表3（HS）和表4（FS）中最右侧一列相应。
2.检查EP2-OUTFIFO的非空（notEMPTY）状态。
该状态表明主机已经成功将OUT数据发送到EP2-OUTFIFO内，并且FX2LP逻辑将FIFO控制权转交给了8051。
如果它为非空： a.打开OUTLED，并设置SOFISR的时间常量（outblink），以关闭它。
b.通过将字节计数加载到EP2BCL寄存器内来重新准备执行下一个OUT传输。
实际字节计数值并不重要，但必须将位7置位，以设置SKIP位。
SKIP位允许忽略刚收到的数据包，并且它的缓冲器立即可用于下一个OUT数据包。
3.（适用于HS）检查EP6-OUTFIFO的非空状态。
该状态表明主机已经成功将OUT数据发送到EP6-OUTFIFO，并且FX2LP逻辑将FIFO控制权转交给8051。
如果它为非空，需要执行步骤2a和2b，但是使用EP6BCL寄存器。
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C 7 处理器件请求和IRQ大多数简单的器件请求是很明显的，如设置本机变量为配置索引的DR_SetConfiguration以及返回索引的DR_GetConfiguration。
简单的ISR只清除IRQ标志。
CyStream.c函数CyStream.c执行其操作时要使用下面四个函数： ISR_UresISR_HighspeedDR_Set_InterfaceDR_SOF ISR_Ures在USB总线RESET事件完成后触发该ISR。
高速器件从全速模式中退出复位状态，所以ISR将FS配置描述符设置为主描述符，并将HS配置描述符设置为OTHERSPEED描述符（图3）。
然后，ISR将关闭HSLED（EVKIT板上的D2），并使用‘blinkmask’为LEDD5设置两秒周期。
ISR_HighspeedFX2LP进入高速模式时将触发该ISR。
配置描述符被替换（图4），高速LED2被打开，另外默认的EP2-IN被初始化。
设置变量‘blinkmask’以用于在高速模式下的1秒D2闪炼周期。
DR_SetInterfaceUSB主机使用Set_Interface请求来更改某个接口的备用设置。
由于该设计只使用一个接口，所以无必要检查接口索引。
该代码需要检索SETUP数据包中表示所请求的备用设置的第三个字节（SETUPDAT[2]）。
两个‘switch’语句按照备用设置并使用表3（高速模式）和表4（全速模式）中的参数来配置端点。
‘case’语句将执行以下操作： 只使能设置项需要使用的端点对于IN端点，复位FIFO以便刷新任意过时数据。
对 于BULKIN端点，将端点的数据切换复位为
0 对于OUT端点，准备执行所需的FIFO数量更新7段显示屏，以便显示新的备用设置0-
6 DR_SOFSOF中断对时序事件（如LED闪炼频率）非常有用。
SOF中断在每1mSec（全速模式）和每125微秒（高速模式）发生一次。
SOFISR将计数关闭时间，并在合适场合下关闭活动LEDD5、INLEDD4以及OUTLEDD3。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 运行CyStreamer.hex 与所有赛普拉斯EZ-USB芯片相同，FX2LP使用RAM来存储程序。
因此，它可作为USB装载机，将各种来源的程序代码转移到RAM内。
可以使用附带的EEPROM或当作能够从PC加载代码的USB器件。
本部分中的各个步骤介绍了如何通过USB下载和运行CyStream.hex文件。
1.按照表6准备FX2LP电路板的跳线器。
表
6.EZ-USBFX2LP电路板跳线器设置 跳线器6、7 21、5、10 模块3
8 状态OUT ININ IN OUT或IN 用途用于开发的存储器配置通过USB连接器供电给开发板 本地3.3V电压源所有4个跳线器为IN—激活
4 个LEDD2-D5 未使用（用于远程唤醒测试）
2.在电路板上的左下角，将EEPROMENABLE滑动开关（SW2）移动到NOEEPROM（下面）的位置。
这样会允许FX2LP枚举为加载USB器件的代码。
其他滑动开关（SW1，EEPROMSELECT）可放置在任何位置。
将FX2LP板插入到PCUSB端口上。
如果是第一次进行操作，您会看到弹出消息，提示您安装USB驱动程序。
请导航到：C:\Cypress\USB\CY3684_EZ-USB_FX2LP_DVK\1.0\Drivers\cyusbfx1_fx2lp
3.选择与您Windows操作系统相应的文件夹。
您可以通过查看DeviceManager（器件管理程序）（见下图）来确认成功安装驱动程序。
文档编号：001-75393版本*
C 8 图
5.已经正确安装了驱动程序
4.启动在AN4053文件夹中的USBControlCenter（USB控制中心）。
可执行文件位于二进制文件夹中。
5.FX2LP电路板被罗列在左侧面板中，如图6所示。
图
6.器件在USBControlCenter页面中出现
6.点击赛普拉斯器件条目以高亮显示该项，然后依次选择ProgramFX2>RAM 在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 这是赛普拉斯的重新枚举过程。
图6中所显示的初始器件是USB装载机，它被硬连接到FX2LP器件上。
将您的代码加载到FX2LPRAM内后，FX2LP将断电并作为图7中显示的新USB器件（由加载的代码所创建）重新被连接。
注意：当您创建新版本的CyStream.hex，并想将其加载到FX2LP电路板上时，必须先按下电路板上的RESET按键。
这样会使电路板与USB断开连接。
当您释放RESET按键时，FX2LP利用USBloader重新连接至PC。
建议按下RESET按键两秒钟，以便为Windows提供足够长的时间来记录断开-重新连接事件。
Streamer示例器件开始运行，可通过下面标示得到确认： 7段数码管显示当前备用设置。
默认设置（打开）为
0。
LEDD5每秒（在高速连接中）或每2秒（在全速连接中）闪炼一次； 当一个INFIFO准备就绪时，LEDD4将打开。
当一个OUTFIFO准备就绪时，LEDD3将打开。
在高速模式中，LEDD2被打开；在全速模式中，LED D2被关闭。
性能分析 AN4053\VS_Streamer路径下的Streamer.exe被用于评估USB数据流流应用的性能。
该代码使用CyUsb.sys（AN4053\Driver）驱动程序连接至运行CYStream固件的FX2LP开发板（CY3684）。
下面是Streamer主机应用窗口的屏幕截图，下面将对图8中所显示的字段进行说明。
7.导航到AN4053\FX2LPstreamersourcecode\firmwareCyStreamer，并双击CyStream.hex文件。
8.查看USBControlCenter的左侧面板。
如果PC的声音器件被使能，您会听到‘USB连接’声音，随后是‘USB断开’声音，然后出现新的USB器件： 图
7.新USB器件 文档编号：001-75393版本*
C 9 图
8.Streamer.exe应用窗口显示屏 Endpoint（端点）：该下拉列表显示的是备用设置：0-6（适用于高速模式）和0-3（适用于全速模式）。
通过它，可以选择各种传输类型和端点缓冲器数量。
图
9.Endpoint下拉列表的说明 本部分中显示了Endpoint下拉列表中您所看到的文本说明。
下拉列表中的第一项（请查阅图9）为：BULKIN、512Bytes、0-0x82。
BULKIN—该字段表示端点类型和方向。
在这个示例中为BULK端点，您可以对它进行IN传输操作。
512Bytes—表示端点的数据包最大大小。
在该实例中，数据包最大大小为512字节。
0—该字段包含备用设置编号。
在该实例中，备用设置编号为
0。
0x82—端点地址。
在该实例中，端点编号为0x02，方向为IN。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 PacketsperXfer（每传输操作的数据包数量）：一个传输操作指的是一组数据的数据包集合。
每次传输中含有的数据包越多，则开销越少，取得的数据速率也会越高。
XferstoQueue（队列的传输操作）：该设置有助于启动多个传输，并把它们添加到任务队列中。
该项减小了主机应用方上的连续传输间的延迟。
因此，排列的传输次数越多，数据速率也越高。
esses（成功）：增加以表示在数据流测试期间已经成功传输的数据包总数。
Failures（失败）：随缓冲区传输的错误报告而增加。
一个可能错误机制为不适当处理ISOINPID序列的FX2（无LP）应用。
TransferRate（传输速率）：提供通过有关所选端点上的USB总线和EZ-USBFX2LP当前吞吐量性能的实时更新。
CPUUtilization（CPU的使用）：提供电脑CPU在USB流式传输期间利用率的视觉指示。
该应用在配备IntelIHC9USB2.0主机控制器并运行Windows®7的的系统上运行。
该结果表明，通过BULK传输所获得的平均吞吐量为43.8MBps，以及通过ISO传输获得的最大吞吐量为24MBps。
注意，上述性能数字是在外部外设未被连接到FX2LP上的情况下测得的。
在FX2LP中内部生成数据。
如果您通过外部外设生成数据，这些性能数字也取决于外部外设生成数据的速度。
在某些系统上，您可能看到BULK传输速率可以超过ISO传输速率。
这是因为在轻载总线上，streamer器件使用大多数或所有可用的USBBULK带宽资源。
然而，当其它USB器件启动时，例如正在播放视频的USB磁盘驱动器，需要保证ISO端点的协商带宽，所以缩小了可用的BULK带宽。
将FX2LP连接到图像传感器上 FX2LP可以连接到图像传感器上，以通过供应商类别驱动程序传送图像。
请参考KBA95736—将FX2LP™连接到图像传感器上。
参考 USB2.0规范—（/developers/docs/usb_20_070113.zip） FX2LP技术参考手册（TRM） 文档编号：001-75393版本*
C 10 总结 本应用笔记演示了支持流数据（如：音频和视频流等应用）的USB高带宽传输机制。
相关固件项目“CYStream.Uv2”说明了如何编程FX2LP以用于高速USBISO传输。
为了进行带宽对比，还执行了一个BULK传输集。
它还演示了如何使用赛普拉斯USB框架来实现备用USB设置，允许主机选择不同的传输速率。
还提供了名称为“Streamer.exe”的PC应用程序伴侣用以选择各种传输类型和测量传输速率。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 关于作者 姓名：职务： RamaSaiKrishnaVakkantula.应用工程师 文档编号：001-75393版本*
C 11 在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 文档修订记录 文档标题：AN4053—在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流文档编号：001-75393 版本***A*B*
C ECN3476700464378948800295789157 变更者NITAGAYALYAOAESATMP9 提交日期12/27/201101/28/201508/12/201506/28/2017 变更说明本文档译自英文版001-15289。
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B，译自英文版001-15289Rev*
H。
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C 12 在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 全球销售和设计支持 赛普拉斯公司拥有一个由办事处、解决方案中心、厂商代表和经销商组成的全球性网络。
要想查找离您最近的办事处，请访问赛普拉斯所在地。
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文档编号：001-75393版本*
C 13
使用音频、视频等数据类型的USB应用程序需要一个高速的连续数据流。
由于该类数据无中断被传输，因此将其定义为数据流。
本应用笔记介绍了支持流数据的USB高带宽传输机制，并且含有用于实现和运用FX2LP高带宽端点的代码。
它还提供了一个PC端应用程序，用于选择不同的传输类型和测量传输速率。
本应用笔记还提供了用于演示如何使用赛普拉斯USB框架实现备用USB设置以允许主机选择不同的传输率的示例代码。
要想获取USBHi-Speed代码示例的完整列表，请访问/?
rID=101782。
目录 简介...................................................................................1相关项目文件.....................................................................2数据流应用........................................................................2高带宽传输........................................................................3 数据PID序列（高速模式）..........................................3CypressSuiteUSB（赛普拉斯SuiteUSB）.......................4流固件示例........................................................................4使用赛普拉斯USB框架....................................................5 fw.c...............................................................................6dscr.a51........................................................................6CyStream.c...................................................................7运行CyStreamer.hex........................................................8性能分析............................................................................9将FX2LP连接到图像传感器上........................................10参考.................................................................................10总结.................................................................................11全球销售和设计支持........................................................13 简介 USB为流数据提供了被命名为“同步”（ISO）的传输类型。
在拉丁语中，iso意为相等，chron意为时间：传送流数据的数据包时每个USB时间帧需要花费相同的时间。
USB同步传输类型具有两个重要特点：
1.与控制（CONTROL）、BULK（批量）或INTERRUPT（中断）传输类型不同，同步传输类型不为受损或丢失的数据提供握手或重新尝试服务。
此开销会影响到每个时间帧架中的核心ISO特性，即保证数据传输。
2.虽然USBISO传输机制提供了保证基础上的数据块，但是数据提供者和消费者需要快速填充和清空该块，保证不间断的数据流。
虽然不会重新发送受损或丢失ISO数据包，但接收方会检测它们的存在，从而采取纠正操作。
例如，可以通过内插法或重复以前的数据来替换丢失的数据块。
然而一个设计良好的应用程序应保证数据提供方（例如，照相机）和数据接收方（例如，PC）给数据流设计提供更高的优先级，以便不会错过加载或卸载数据包。
INTERRUPT（中断）端点也可以是Streamer。
USB规范，版本2.0为高速度模式（480Mbits/sec）操作定义了高带宽端点。
一个高带宽端点在一个微帧内可以提供或接受至少一个、最多3个数据包。
因此，INTERRUPT传输模式也可以使用于高速度设备中的流数据。
在全速度器件中，INTERRUPT传输并不适用于高带宽流应用，因为INTERRUPT端点的最大数据包大小为64字节，而ISO的最大数据包尺寸却为1023字节。
文档编号：001-75393版本*
C 1 本应用笔记说明了如何编程FX2LP，以用于高速USBISO流数据。
它还执行全速度传输示例进行对比。
还可以使用更早期的FX2（没有LP）器件，其差别较小（在本文档中进行了介绍）。
另外，还执行BULK传输操作，以便进行带宽比较。
相关项目文件 本应用手册所附带的zip文件（AN4053.zip）包括以下文件夹：
1.FX2LPStreamer源代码 Keil项目文件‘CYStream.Uv2’位于Firmware\CyStreamer文件夹内。
双击该文件，启动通过执行FX2LP固件提供并使用连续数据流的Keil项目。
KeilIDE将输出CyStream.hex文件，该文件适合被加载到FX2LP开发板上。
2.VS_Control_Center该MicrosoftVisualStudioC#应用程序用于将FX2LP十六进制代码（CyStream.hex）加载到FX2LP开发板上。
可执行文件位于\bin目录中，或您可以使用MicrosoftVisualStudio加载.sln（solution）文件来检查或修改源代码。
3.VS_Streamer该MicrosoftVisualStudioC++项目是主机方应用程序，它通过运行CyStream代码将PC内的数据加载到FX2LP开发板上。
该应用程序用于测试FX2LP流固件中的各种带宽设置。
可执行文件位于\bin目录中，或者您可以加载.sln文件来检查或修改源代码。
也可以通过安装CypressSuiteUSB获得该应用程序。
该应用程序位于：CypressSuiteUSB3.4.7\CyAPI\examples\Streamer 通过安装CypressSuiteUSB，您也可以得到基于C#streamer的应用程序。
C#版本位于下面路径：CypressSuiteUSB3.4.7\CyUSB.NET\examples\Streamer 下面各部分详细介绍了ISO流以及通过使用FX2LP执行ISO数据流时所需要的信息。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 数据流应用 当您将USB器件插入一个PC上时，PC将通过运行被称为枚举的流程来获取器件的基本特性以及要求。
在枚举过程中，主机将通过询问该器件来获知器件详细信息（例如，器件所使用的驱动程序、器件编号、器件端点基本信息（数据源和数据库）等内容）。
对于ISO端点，主机将读取描述符，从而确定器件在ISO传输过程中预期得到的内容。
要求带宽是重要的ISO参数，它是ISO端点描述符中wMaxPacketSize字段。
ISO带宽限制如下： 对于全速传输，每1毫秒一帧中，主机可以处理一个ISO数据包（数据包大小最大为1023字节）。
如果每毫秒传输1023字节，最大传输速率为每秒1.023Mb。
对于高速传输，在每125微秒一帧中，主机可以处理最多三个ISO数据包（数据包大小最大为1024字节）。
如果每1/8毫秒传输3072字节，最大传输速率为每秒24.576Mb。
只有提供方和接收方将数据快速从端点FIFO内移入和移出以得到所需传输速率，才能无中断流动数据。
为了满足这种要求，将名称为通用可编程接口（GPIF）的硬件数据移动器配备在FX2/FX2LP中。
USB也提供了被称为备用设置的机制（AltenateSettings），用于允许主机选择流带宽。
例如，USB照相机可以提供备用设置，如表1所示。
表
1.三个用于USB照相机的带宽设置 备用设置 wMaxPacketSize
1 1023
2 512
3 256 由于该USB相机不一定是总线上唯一的器件，因此在存在连接器件的情况下，PC必须为它分配有限的USB带宽资源。
文档编号：001-75393版本*
C 2 要注意，在该带宽协商过程中，主机会确定在保证的基础上为给USB照相机提供每帧传输700字节数据的带宽。
如果照相机ISO端点描述符只包含一个1023字节的设置，则主机不会配置（使用）照相机，从而引起应用程序运行失败。
然而，由于照相机还提供了其它设置选项，因此主机可以选择2号备用设置。
主机（通过使用SET_INTERFACE）向照相机发送一条信息（该信息包含主机要求的备用设置信息）。
该信息告诉照相机要降低其带宽要求（可通过降低帧速率满足降低带宽要求）。
ISO带宽备用设置以1开始，这是因为默认设置（即为‘0’）绝不允许占用任何ISO带宽。
这些数据包大小为最大值；器件可能会通过所有数据包传输较少的字节数。
零长度的ISO数据包也有含义。
器件会发送该类型的数据包，以表明它不能提供数据来满足‘just-in-time’（实时）ISOIN请求。
外设设计人员可能选择传接更大的数据包大小（比如一个1024字节数据包而不是四个256字节数据包），以获得不同的效率。
通常，需要结合考虑外设中数据缓冲区的数量和大小来做出该决定。
为了满足灵活性要求，USB为高带宽端点定义了bInterval字段。
通过该值，主机可以确定各传输请求之间跳过了多少微帧。
对于大多高带宽应用（包括本应用笔记中所描述的应用）bInterval值被置为
1，以表示‘每个微帧安排执行一个传输操作’。
虽然BULK端点不是高带宽端点，但如果两方拥有足够的缓冲空间用于处理BULK端点的突发（不定期）特性，仍可以使用BULK端点流动数据。
不建议这样使用，是因为您的照相机可能在轻载USB系统上工作，但如果多个器件（如USB磁盘驱动程序）被插入，向照相机的BULK传输速率会变慢。
设计USB数据流应用时要注意下面几点： 传输吞吐量：每秒需要的字节数 FX2LP的速度是否足以转移使用已编程（MCU参与）传输的数据，或是否要使用GPIF来传输FIFO数据？ 系统的缓冲要求：按照规范，ISO端点为双缓冲区，但IC（如FX2LP）最多可提供4个缓冲区（如果需要） 需要满足所需带宽和数据速率的合适端点类型 每微帧需要的数据包数量 PC驱动程序支持所选高带宽传输 在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 高带宽传输 USB将总线时间分为各个命名为帧的长度固定段。
对于全速器件，主机每一毫秒将发送一个帧标志（SOF—帧的开始）。
对于高速器件，主机会每125微秒发送一个微帧。
每微帧需要多于1024个字节的高速端点被称为高带宽端点。
高带宽端点每个微帧最多可传输三个含1024字节的数据包。
每微帧传输次数由端点描述符的wMaxPacketSize字段定义。
由于它们使用微帧，因此高带宽端点只适用于高速度模式操作。
根据USB2.0规范，定期端点（ISO或Interrupt）必须指定它所需要的总线访问周期。
该操作通过设置端点描述符的bInterval字段来完成。
端点描述符的bInterval字段定义了主机对端点进行轮询的最大速率。
这样可提供一个机制，用于降低主机服务端点的速率。
为了在同一个微帧中跟踪数据包传输，高带宽同步传输使用了一个名为PacketID（数据包ID—PID）排序的机制。
要想设计高带宽ISO端点，需要了解数据PID排序，如下面各部分的介绍。
数据PID序列（高速模式） 全速USB器件采用了两个数据PID：DATA0和DATA1。
USB2.0规范为高速度操作添加了另外两个PID：MDATA和DATA2。
PID排序会检测一个微帧期间所发生的丢失或受损数据包。
表2针对不同大小加载数据的IN和OUTISO传输列出PID的顺序。
表
2.高带宽ISO传输的PID序列 可用数据包 321321 方向 INININOUTOUTOUT 数据PID序列 Pkt1 DATA2DATA1DATA0MDATAMDATADATA0 Pkt2 DATA1DATA0 –MDATADATA1 – Pkt3 DATA0–– DATA2–– 文档编号：001-75393版本*
C 3 在IN传输中，进行枚举期间，主机预期收到的每微帧数据包多少是器件wMaxPacketSize字段所指定的每微帧数据包数量。
器件向主机发送的第一个DATAPID通知器件在微帧发送的IN令牌数量：DATA2表示两个以上令牌、DATA1表示一个以上令牌，DATA0表示没有令牌。
如果器件没有数据，它将使用DATA0PID发送零长度的数据包（ZLP）。
在OUT传输中，除了最后的数据包，主机对全部数据包使用MDATA（MoreData—更多资料）PID；最后一个的数据包是DATAPID，它表示主机所发送的MDATAPID数量。
FX2（非LP）ISOIN传输的注意事项 在枚举过程中，高速ISO器件将通知主机它在一个微帧中预期使用的数据包额外数量。
器件通过端点描述符中的wMaxPacketSize字段来表示。
位12:11表示在每个微帧中含有0个，1个或2个额外数据包（或者additionaltransaction）。
在USB2.0规范中，这些位被称为数据传输条件，这是因为它们表示器件在所有微帧内不需要使用的数据包最大数量。
FX2负责发送正确的DATAPID，具体情况取决于第一个主机IN令牌在一个微帧到达后它填充并且提交给的USB传输的实际INFIFO缓冲区数量。
代码示例通过wMaxPacketSize字段报告一个微帧中存在三个IN数据包（最大值）。
然而，如果它在一个微帧只提交2个数据包，则必须使用DATA1PID（表2）送第一个数据包。
为了自动执行正确的ISO-INPID排序，FX2LP提供了四个EPnISOINPKTS寄存器；其中，n为2、4、6或
8，分别对应于大型、高带宽端点。
位7位位位位位位
1 位
0 65432 AADJ00000INPPF1INPPF0
0 00000
0 1 “INPacketsperFrame”（INPPF—每个帧的IN数据包数量）默认为
1，可将它设置为1、2或
3。
应将“AutoAdjust”（AADJ—自动调整）设置为
1，以便使能自动PID排序。
如果AADJ=
0，FX2LP会通过使用INPFF[1:0]指示的PID无条件启动一个ISOIN传输。
由于更早的FX2器件不具有这种自动机制（无AADJ位），所以编程员必须采取相应措施来确保在ISOIN传输过程中发送正确的DataPID排序。
请按照下面任一方法执行该操作：
1.确保在设计方面在每个微帧已加载和准备好所有INFIFO。
例如，如果INPPF字段被设置为
2，则需要确保两个缓冲器被加载和提交给USB以便执行传输操作。
2.如果在下一个微帧数据是较短的，请使能任何未用的FIFO来发送一个零长度的数据包（ZLP）。
该操作很 在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 简单和快速；只需要将是‘0’值加载到FIFO的字节计数寄存器内即可。
3.如果一个外部源加载USBFIFO，则通过选择FIFOADR[1:0]指定的FIFO并激活PKTEND引脚，可准备好任何未用的INFIFO来发送一个ZLP。
使用PKTEND将部分填充（或空白）FIFO提交给USB传输。
主机驱动程序可能会也可能不会正常处理USBPID排序错误。
赛普拉斯提供了一个主机驱动程序，用以在器件发送一个错误PID排序的情况下通过将该指示传播到客户端应用解决问题这样，永远不会使用FX2LP，因为当AADJ=1时，将自动发送正确的DataPID排序。
通过同步OUT端点进行传输时，不需要设置任何寄存器。
器件固件必须报告在端点描述符中每个微帧需要的数据包数量。
CypressSuiteUSB（赛普拉斯SuiteUSB） 用于写入和测试本应用笔记的代码的文件夹附加在zip文件中。
为了提供更多的支持，赛普拉斯提供了CypressSuiteUSB，它包括用于VisualStudio的USB开发工具集以及示例Keil固件项目。
CypressSuiteUSB可用于创建.NETWindows应用程序，以用于所有赛普拉斯USB2.0系列。
该套件包含cyusb.sys，它是与开发工具相兼容的赛普拉斯Windows驱动程序。
可以通过下面网站下载CypressSuiteUSB：/?
rID=34870。
CypressSuiteUSB的默认安装路径为：C:\Cypress\CypressSuiteUSB3.4.7。
流固件示例 本笔记所包含的应用（CyStream）通过使用EZ-USBFX2/FX2LP开发板演示了USB同步流和BULK传输。
该代码示例执行了一个测试器件，该器件可为WindowsStreamer应用提供并使用数据流。
CyStream项目创建了一个单独的接口（编号0）（该接口含有两个不同的配置描述符：一个用于高速（HS）操作，另一个用于全速（FS）操作）。
表3显示了7个高速备用设置，表4显示了4个全速备用设置。
文档编号：001-75393版本*
C 4 表
3.用于接口0的FX2LP高速配置描述符备用设置 备用设置 01 端点数 11
2 2
3 1
4 1
5 1
6 2 端点数方向（类型） 2IN（批量）2OUT（批量） 2IN（批量）6OUT（批量） 2IN（同步）2OUT（同步） 2IN（同步）2IN（同步）6OUT（同步） 数据包最大大小（字节）5125125125123x10243x10241x10241x10241x1024 表
4.用于接口0的FX2LP全速配置描述符备用设置 备用设置 0123 端点数 1111 端点数方向（类型） 2IN（批量）2OUT（批量） 2IN（同步）2OUT（同步） 数据包最大大小（字节） 646410231023 主机应用（Streamer.exe）会选择不同的传输参数（备用设置）来测量其吞吐量速率。
要想测量可获得的最大吞吐量速率，请勿在FX2LP端发生任何延迟事件，例如将字节转入和转出端点FIFO所引起的延迟。
因此，本应用笔记中的FX2LP代码将以最小开销处理IN和OUT传输： IN传输—当一个INFIFO可用时，8051仅要重新待命INFIFO来执行1024字节高速传输或1023字节全速传输。
初始化期间将加载FIFO数据。
OUT传输—8051不会将任何字节从OUTFIFO中输出；它只需要将任意字节数量加载到字节计数低（EPxBCL）寄存器内来重新准备执行下一个OUT传输。
注意：由于实时应用确实管理着FIFO数据，因此FX2LP提供了两个硬件机制用于最小化其传输开销。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流
1.数据传输是由外部控制器处理的，该控制器直接与FX2LP端点FIFO相连。
这样会使8051不在数据路径范围内。
FIFO连接包括一个8位或16位数据总线、读和写选通以及FIFO状态标志。
2.可将FX2LPFIFO配置为自动运行模式。
既为：端点FIFO中的字节数与寄存器中所设置的值相匹配后，数据包会自动准备进行USB传输。
本应用笔记中所介绍的示例使用了端点FIFO的手动模式设置，其中，8051负责检查FIFO状态并提交端点数据。
使用赛普拉斯USB框架 本应用笔记中包括的代码示例说明了如何设置FX2LP端点以用于流数据。
本部分详细介绍了代码的主要程序。
该示例包含以下源文件:
1.赛普拉斯框架文件，fw.c
2.描述符文件，dscr.a513.CyStream.c文件 这些代码模块均是合适的，如下图所示。
这种结构适用于所有基于赛普拉斯固件框架的FX2LPUSB应用。
图
1.CyStream代码模块 fw.c CyStream.c main(){TD_init();EnableInterruptswhile
(1){if(GotSUD)if(sleep)TD_Poll();}} HandleEP0 GET_DESCRIPTOR dscr.a51 Descriptors TD_Init(){….}TD_Poll(){....} BOOLDR_SetConfiguration(void)BOOLDR_GetConfiguration(void)BOOLDR_Set_Interface(void)BOOLDR_Get_Interface(void) voidISR_Sudav(void)*voidISR_Sutok(void)*voidISR_Sof(void)*voidISR_Ures(void)*voidISR_Susp(void)*voidISR_Highspeed(void)voidISR_Ep2inout(void) *Boilerplate 文档编号：001-75393版本*
C 5 fw.c 这个赛普拉斯编写的固件（即Frameworks）用于处理低级USB详细信息。
该文件无需修改。
Fw.c包含了项目的main()函数，启动时它将调用TD_Init()，然后在操作过程中重复调用TD_Poll()。
该无限循环也会处理CONTROL端点（EP0）SETUP数据包。
对于GET_DESCRIPTOR请求，它使用dscr.a51中提供的描述符数据。
对于其它主机请求，将调用您的应用来执行各种操作，例如修改某个接口的备用设置。
该无限循环还会处理USB暂停和恢复事件（睡眠）。
dscr.a51 它是一个包含用于特定USB器件的描述符数据的8051汇编语言模块。
该文件含有‘.db’（definebyte—定义字节）语句，按下面的顺序列出了描述符表格数据：
1.器件描述符a.USB规范版本（2.0） b.器件标准类别（无） c.EP0MaxPacketSize（64） d.供应商ID=0x04B4=赛普拉斯 e.产品ID=0x1003=“EZ-USB示例Streamer器件”。
f.制造商和产品字符串索引 g.配置数量=1
2.器件限定符：对于能够在全速或高速两种模式下运行的器件，该选项为‘其它’（非当前）速度提供设置。
3.高速配置a.接口数量=1 b.选择该配置的索引=1 c.七个接口-端点描述符配对，同表3中的七个备用设置参数相对应。
4.全速配置a.接口数量=1 b.选择该配置的索引=1 c.四个接口-端点描述符配对，同表4中的四个备用设置参数相对应。
5.两个字符串描述符。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 全速/快速操作概况当USB外设连接至主机时，主机上的内部USB集线器（或外部集线器，如果存在）将与外设进行协商，以确定其操作速度。
实际上，主机从未选择一个工作速度，而它将使用集线器报道的速度。
只要器件仍保持连接状态，集线器报道的工作速度便不发生变化。
仅在器件断开并重新连接的情况下，才重新开始确定速度的过程。
对于可在全速或高速模式下运行的器件，集线器报道的速度为‘当前’速度，而它可运行的速度是其他速度。
由于拥有两个配置描述符（每一个用于每一工作速度），主机可以在器件插入不同端口的情况下确定器件支持其它速度。
因此，如果您将高速器件插入到全速端口上，Windows将显示图2中所示的信息。
图
2.Windows检测到高速器件已插入到某个全速端口上 FX2LP固件负责检测当前工作速度，并指定适当的配置描述符（FS或HS）作为当前正在使用的速度，另一个作为与非选定（其它）速度相应的。
通过将正确的bDescriptorType值（CONFIG或OTHERSPEED）插入每个配置描述符的第二个字节，固件可以执行上述操作。
图
3.复位后的描述符类型 HighSpeedConfigDscr FullSpeedConfigDscr bDescriptorType=OTHERSPEED bDescriptorType=CONFIG USB总线RESET（复位）后，器件将恢复FS操作。
因此，在USB复位中断服务子程序中，固件标出了描述符（图3）。
它也设置指向每个描述符的指针（pConfigDscr和pOtherConfigDscr），供在枚举过程中使用。
如果器件被插入全速端口上，将保持此标号。
文档编号：001-75393版本*
C 6 每当USB内核为高速度模式成功协商时，FX2LP将接收一个中断（ISR_Highspeed）。
在该ISR中，固件将交换标号，如图4所示，并且要设置相应的描述符指针。
图
4.HS检测后的描述符类型 HighSpeedConfigDscr FullSpeedConfigDscr bDescriptorType=CONFIG bDescriptorType=OTHERSPEED wMaxPacketSize的概况 用于高带宽端点的wMaxPacketSize入口的格式不是很明显。
很有吸引力的一点是一个端点在每个微帧能够处理三个1024字节的数据包，该端点具有一个最大大小为3*1024或3072字节的数据包。
然而，这个内容不被定义在USB2.0规范中，因为一个物理数据包的最大大小为1024字节。
规范中的内容定义了位0-位10为maxPacketSize，最大大小为1024；位11-位12为每个微帧中的额外数据包：00表示没有额外的数据包、01表示一个额外数据包、10表示两个额外数据包。
因此，按低字节优先的原则，使用表5中的值填入高带宽端点描述符。
表
5.高带宽端点的有效maxPacketSize值 每个微帧中的数据包数量123 wMaxPacketSize0x04000x0C000x1400 CyStream.c 这是数据流程序。
该模块中的应用代码是通过USBFramework（USB框架）的帮助编写的：
1.根据应用的要求编写TD_Init()和TD_Poll函数。
2.由于Fw.c将多个器件请求传到端点
0，它将调用您的代码中的特定命名函数。
赛普拉斯代码模板（peripheral.c）通过提供包含了所有函数存根的代码帧架保存创建函数的工作。
只要对应用中需要使用的函数进行编码。
3.您需要提供中断服务子程序来处理您的应用所使用的中断。
大多数这些程序（用星号表示）是简单的确认内部工作；若不需要采取其他行为，不要修改它们。
本部分的剩下内容描述了CyStream.c代码。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 TD_Init()初始化程序执行以下操作：
1.将IFCONFIG寄存器设置为0x40，以便选择805148MHz时钟频率，并将一组I/O引脚配置为端口（GPIO）引脚（这些引脚可以作为从设备FIFO，也可作为GPIF接口引脚）。
2.关闭四个开发板上的LED。
注意，通过读取预定的存储器位置可以打开和关闭开发板上的LED。
3.使能EP2，会禁用所有其他LED。
然后，如果主机将备用设置更改为使用EP6-OUT的设置，代码将在设置更改的同时使能该端点。
4.使能帧开始（SOF）中断。
SOFISR处理LED闪炼时序。
5.将1024数据字节填充到EP2-INFIFO内，并准备执行第一个IN传输。
在FIFO中带有特定数据将便于使用USB总线分析仪查看数据包，但是此数据与该应用无关。
因此，该步骤是可选的。
TD_Poll()USBFrameworks在无限循环中所调用的TD_Poll()是很简单的。
它只需通过检查FIFO标志来确定端点FIFO需要重新待命的时间点。
该操作发生在两个相同的代码段内，其中一个用于高速操作，另一个用于全速操作。
每个代码段将执行以下操作：
1.检查EP2-INFIFO的未满（notFULL）状态。
该状态表明主机已成功读取了FIFOIN数据，并且FX2LP逻辑将FIFO控制权转给8051。
如果它未满： a.打开INLED，并且设置SOF中断服务子程序（ISR）的时间常量（inblink）以便关闭它。
通过加载与当前备用设置相匹配的尺寸加载到EP2-IN字节计数寄存器内来重新准备执行下一个IN传输。
这些值与表3（HS）和表4（FS）中最右侧一列相应。
2.检查EP2-OUTFIFO的非空（notEMPTY）状态。
该状态表明主机已经成功将OUT数据发送到EP2-OUTFIFO内，并且FX2LP逻辑将FIFO控制权转交给了8051。
如果它为非空： a.打开OUTLED，并设置SOFISR的时间常量（outblink），以关闭它。
b.通过将字节计数加载到EP2BCL寄存器内来重新准备执行下一个OUT传输。
实际字节计数值并不重要，但必须将位7置位，以设置SKIP位。
SKIP位允许忽略刚收到的数据包，并且它的缓冲器立即可用于下一个OUT数据包。
3.（适用于HS）检查EP6-OUTFIFO的非空状态。
该状态表明主机已经成功将OUT数据发送到EP6-OUTFIFO，并且FX2LP逻辑将FIFO控制权转交给8051。
如果它为非空，需要执行步骤2a和2b，但是使用EP6BCL寄存器。
文档编号：001-75393版本*
C 7 处理器件请求和IRQ大多数简单的器件请求是很明显的，如设置本机变量为配置索引的DR_SetConfiguration以及返回索引的DR_GetConfiguration。
简单的ISR只清除IRQ标志。
CyStream.c函数CyStream.c执行其操作时要使用下面四个函数： ISR_UresISR_HighspeedDR_Set_InterfaceDR_SOF ISR_Ures在USB总线RESET事件完成后触发该ISR。
高速器件从全速模式中退出复位状态，所以ISR将FS配置描述符设置为主描述符，并将HS配置描述符设置为OTHERSPEED描述符（图3）。
然后，ISR将关闭HSLED（EVKIT板上的D2），并使用‘blinkmask’为LEDD5设置两秒周期。
ISR_HighspeedFX2LP进入高速模式时将触发该ISR。
配置描述符被替换（图4），高速LED2被打开，另外默认的EP2-IN被初始化。
设置变量‘blinkmask’以用于在高速模式下的1秒D2闪炼周期。
DR_SetInterfaceUSB主机使用Set_Interface请求来更改某个接口的备用设置。
由于该设计只使用一个接口，所以无必要检查接口索引。
该代码需要检索SETUP数据包中表示所请求的备用设置的第三个字节（SETUPDAT[2]）。
两个‘switch’语句按照备用设置并使用表3（高速模式）和表4（全速模式）中的参数来配置端点。
‘case’语句将执行以下操作： 只使能设置项需要使用的端点对于IN端点，复位FIFO以便刷新任意过时数据。
对 于BULKIN端点，将端点的数据切换复位为
0 对于OUT端点，准备执行所需的FIFO数量更新7段显示屏，以便显示新的备用设置0-
6 DR_SOFSOF中断对时序事件（如LED闪炼频率）非常有用。
SOF中断在每1mSec（全速模式）和每125微秒（高速模式）发生一次。
SOFISR将计数关闭时间，并在合适场合下关闭活动LEDD5、INLEDD4以及OUTLEDD3。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 运行CyStreamer.hex 与所有赛普拉斯EZ-USB芯片相同，FX2LP使用RAM来存储程序。
因此，它可作为USB装载机，将各种来源的程序代码转移到RAM内。
可以使用附带的EEPROM或当作能够从PC加载代码的USB器件。
本部分中的各个步骤介绍了如何通过USB下载和运行CyStream.hex文件。
1.按照表6准备FX2LP电路板的跳线器。
表
6.EZ-USBFX2LP电路板跳线器设置 跳线器6、7 21、5、10 模块3
8 状态OUT ININ IN OUT或IN 用途用于开发的存储器配置通过USB连接器供电给开发板 本地3.3V电压源所有4个跳线器为IN—激活
4 个LEDD2-D5 未使用（用于远程唤醒测试）
2.在电路板上的左下角，将EEPROMENABLE滑动开关（SW2）移动到NOEEPROM（下面）的位置。
这样会允许FX2LP枚举为加载USB器件的代码。
其他滑动开关（SW1，EEPROMSELECT）可放置在任何位置。
将FX2LP板插入到PCUSB端口上。
如果是第一次进行操作，您会看到弹出消息，提示您安装USB驱动程序。
请导航到：C:\Cypress\USB\CY3684_EZ-USB_FX2LP_DVK\1.0\Drivers\cyusbfx1_fx2lp
3.选择与您Windows操作系统相应的文件夹。
您可以通过查看DeviceManager（器件管理程序）（见下图）来确认成功安装驱动程序。
文档编号：001-75393版本*
C 8 图
5.已经正确安装了驱动程序
4.启动在AN4053文件夹中的USBControlCenter（USB控制中心）。
可执行文件位于二进制文件夹中。
5.FX2LP电路板被罗列在左侧面板中，如图6所示。
图
6.器件在USBControlCenter页面中出现
6.点击赛普拉斯器件条目以高亮显示该项，然后依次选择ProgramFX2>RAM 在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 这是赛普拉斯的重新枚举过程。
图6中所显示的初始器件是USB装载机，它被硬连接到FX2LP器件上。
将您的代码加载到FX2LPRAM内后，FX2LP将断电并作为图7中显示的新USB器件（由加载的代码所创建）重新被连接。
注意：当您创建新版本的CyStream.hex，并想将其加载到FX2LP电路板上时，必须先按下电路板上的RESET按键。
这样会使电路板与USB断开连接。
当您释放RESET按键时，FX2LP利用USBloader重新连接至PC。
建议按下RESET按键两秒钟，以便为Windows提供足够长的时间来记录断开-重新连接事件。
Streamer示例器件开始运行，可通过下面标示得到确认： 7段数码管显示当前备用设置。
默认设置（打开）为
0。
LEDD5每秒（在高速连接中）或每2秒（在全速连接中）闪炼一次； 当一个INFIFO准备就绪时，LEDD4将打开。
当一个OUTFIFO准备就绪时，LEDD3将打开。
在高速模式中，LEDD2被打开；在全速模式中，LED D2被关闭。
性能分析 AN4053\VS_Streamer路径下的Streamer.exe被用于评估USB数据流流应用的性能。
该代码使用CyUsb.sys（AN4053\Driver）驱动程序连接至运行CYStream固件的FX2LP开发板（CY3684）。
下面是Streamer主机应用窗口的屏幕截图，下面将对图8中所显示的字段进行说明。
7.导航到AN4053\FX2LPstreamersourcecode\firmwareCyStreamer，并双击CyStream.hex文件。
8.查看USBControlCenter的左侧面板。
如果PC的声音器件被使能，您会听到‘USB连接’声音，随后是‘USB断开’声音，然后出现新的USB器件： 图
7.新USB器件 文档编号：001-75393版本*
C 9 图
8.Streamer.exe应用窗口显示屏 Endpoint（端点）：该下拉列表显示的是备用设置：0-6（适用于高速模式）和0-3（适用于全速模式）。
通过它，可以选择各种传输类型和端点缓冲器数量。
图
9.Endpoint下拉列表的说明 本部分中显示了Endpoint下拉列表中您所看到的文本说明。
下拉列表中的第一项（请查阅图9）为：BULKIN、512Bytes、0-0x82。
BULKIN—该字段表示端点类型和方向。
在这个示例中为BULK端点，您可以对它进行IN传输操作。
512Bytes—表示端点的数据包最大大小。
在该实例中，数据包最大大小为512字节。
0—该字段包含备用设置编号。
在该实例中，备用设置编号为
0。
0x82—端点地址。
在该实例中，端点编号为0x02，方向为IN。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 PacketsperXfer（每传输操作的数据包数量）：一个传输操作指的是一组数据的数据包集合。
每次传输中含有的数据包越多，则开销越少，取得的数据速率也会越高。
XferstoQueue（队列的传输操作）：该设置有助于启动多个传输，并把它们添加到任务队列中。
该项减小了主机应用方上的连续传输间的延迟。
因此，排列的传输次数越多，数据速率也越高。
esses（成功）：增加以表示在数据流测试期间已经成功传输的数据包总数。
Failures（失败）：随缓冲区传输的错误报告而增加。
一个可能错误机制为不适当处理ISOINPID序列的FX2（无LP）应用。
TransferRate（传输速率）：提供通过有关所选端点上的USB总线和EZ-USBFX2LP当前吞吐量性能的实时更新。
CPUUtilization（CPU的使用）：提供电脑CPU在USB流式传输期间利用率的视觉指示。
该应用在配备IntelIHC9USB2.0主机控制器并运行Windows®7的的系统上运行。
该结果表明，通过BULK传输所获得的平均吞吐量为43.8MBps，以及通过ISO传输获得的最大吞吐量为24MBps。
注意，上述性能数字是在外部外设未被连接到FX2LP上的情况下测得的。
在FX2LP中内部生成数据。
如果您通过外部外设生成数据，这些性能数字也取决于外部外设生成数据的速度。
在某些系统上，您可能看到BULK传输速率可以超过ISO传输速率。
这是因为在轻载总线上，streamer器件使用大多数或所有可用的USBBULK带宽资源。
然而，当其它USB器件启动时，例如正在播放视频的USB磁盘驱动器，需要保证ISO端点的协商带宽，所以缩小了可用的BULK带宽。
将FX2LP连接到图像传感器上 FX2LP可以连接到图像传感器上，以通过供应商类别驱动程序传送图像。
请参考KBA95736—将FX2LP™连接到图像传感器上。
参考 USB2.0规范—（/developers/docs/usb_20_070113.zip） FX2LP技术参考手册（TRM） 文档编号：001-75393版本*
C 10 总结 本应用笔记演示了支持流数据（如：音频和视频流等应用）的USB高带宽传输机制。
相关固件项目“CYStream.Uv2”说明了如何编程FX2LP以用于高速USBISO传输。
为了进行带宽对比，还执行了一个BULK传输集。
它还演示了如何使用赛普拉斯USB框架来实现备用USB设置，允许主机选择不同的传输速率。
还提供了名称为“Streamer.exe”的PC应用程序伴侣用以选择各种传输类型和测量传输速率。
在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 关于作者 姓名：职务： RamaSaiKrishnaVakkantula.应用工程师 文档编号：001-75393版本*
C 11 在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流 文档修订记录 文档标题：AN4053—在EZ-USB®FX2™和FX2LP™上测试同步或批量端点的数据流文档编号：001-75393 版本***A*B*
C ECN3476700464378948800295789157 变更者NITAGAYALYAOAESATMP9 提交日期12/27/201101/28/201508/12/201506/28/2017 变更说明本文档译自英文版001-15289。
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本文档版本号为Rev*
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H。
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