USB11-Interface

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Das Interface wird mit einem auf 18 Bit Breite konfigurierten Blockram realisiert. Ein Port des Blockrams ist mit dem Systembus des SpartanMC verbunden und das zweite Port mit dem USB-Interface. Das Modul hat keine I/O-Register. Die Komunikation erfolgt nur durch Daten lese und schreib Zugriffe in diesen Blockram. Jeder der installierten Endpunkte kann einen Interrupt auslösen, wenn der Host Daten von einem IN-Endpunkt (Tx) gelesen hat oder wenn der Host Daten auf einen OUT-Endpunkt (Rx) abgelegt hat. Das Interface kann maximal 6 Endpunkte realisieren. An den drei erzeugten Signale ist nur noch folgende externe Beschaltung notwendig:

USB-Anschluss

Der 1,5K Widerstand

zieht D+ bei Disc=1 auf 3,3V wodurch das Interface im FULL-Speed Mode angemeldet wird.

Speicherorganisation

Die Basiadresse des USB Modul liegt oberhalb des Arbeitsspeichers der Konfiguration.

Die Adressen (Offset) 0x000 bis 0x07f des DMA-Speichers sind für die Konfiguration des USB-Interfaces reserviert. Im verbleibenden Bereich (0x080 bis 0x3ff) befinden sich 28 Datenspeicher mit je 32 Worten (64 Bytes). Sie werden je nach Konfiguration den Endpunkten zugeordnet. Bei deaktiviertem Double Buffering sind die Puffer aufeinander folgend den Endpunkten 0 bis 15 zugeordnet. Der Bereich ab 0x280 bleibt unbenutzt. Ist Double Buffering aktiviert werden in aufsteigender Reihenfolge jedem der Endpunkte 0 bis 13 zwei Puffer zugeordnet. Enpunkt 14 und 15 kann nicht verwendet werden! Siehe Adresstabelle. Die aktuelle Implementierung der Hardware kann nur maximal 6 Endpunkte verwalten!

Konfigurations- und Statusregister

Offset	Register	Bemerkung
0x00	ep0c1	Globales Kommandoregister 1
0x01	ep0c2	Globales Kommandoregister 2
0x02	ep1c	Kommandos für Endpunkt 1
0x03	ep1s	Status vom Endpunkt 1
0x04	ep2c	Kommandos für Endpunkt 2
0x05	ep2s	Status vom Endpunkt 2
0x06	ep3c	Kommandos für Endpunkt 3
0x07	ep3s	Status vom Endpunkt 3
0x08	ep4c	Kommandos für Endpunkt 4
0x09	ep4s	Status vom Endpunkt 4
0x0a	ep5c	Kommandos für Endpunkt 5
0x0b	ep5s	Status vom Endpunkt 5
..	..
0x1e	ep15c	Kommandos für Endpunkt 15
0x1f	ep15s	Status vom Endpunkt 15
0x20	glob	globales Steuerregister

Die aktuelle Implementierung unterstützt nur 6 Endpunkte!

Descriptoren (read only)

Offset	Bemerkung
0x21	Device Descriptor
0x2a	Configuration Descriptor
0x68	Language Descriptor
0x6a	String Descriptor describing manufacturer
0x73	String Descriptor describing product
0x7c	String Descriptor describing serial number

Puffer

Offset	Puffer	Bemerkung	EP ohne double buffering	EP mit double buffering
0x080	data00	Puffer 0 für 64 Byte	0	0 (0)
0x0a0	data01	Puffer 1 für 64 Byte	1	0 (1)
0x0c0	data02	Puffer 2 für 64 Byte	2	1 (0)
0x0e0	data03	Puffer 3 für 64 Byte	3	1 (1)
..	..
0x260	data15	Puffer 15 für 64 Byte	15	7 (1)
..	..
0x3e0	data27	Puffer 27 für 64 Byte	-	13 (1)

Die aktuelle Implementierung unterstützt nur 6 Endpunkte! Die Anordnung der Bytes in den Puffern kann mit dem Parameter NOGAP verändert werden. Mit NOGAP=0 werden die Bytes in der 9 Bit Anordnung des SpartanMC abgelegt. Diese Anordnung ist für die Übertragung von Zeichenketten sinnvoll. Sollen 16 Bit Werte vom SpartanMC in dem DMA-Puffer abgelegt werden, dann müssen die Byte im 8 Bit Abstand in das 18 Bit Wort eingetragen Werden. Diese Anordnung der Bytes wird mit NOGAP=1 eingestellt.

Lesen eines 16 Bit Wortes aus einem Puffer mit NOGAP=0 oder NOGAP=1

// lesen 16 Bit
	unsigned int wert16;
#if	SB_USB11_0_NOGAP == 0
	unsigned int i;
	unsigned int j;
	i	= USB11_0_DMA->data02[0];
	// 2 SpMC Byte zu 16 Bit zusammen fassen
	j	= i & 0x3fe00;
	i	= i & 0x000ff;
	j	= j >> 1;
	wert16	= j | i;
#else
	wert16	= USB11_0_DMA->data02[0];
#endif

Schreiben eines 16 Bit Wortes in einen Puffer mit NOGAP=0 oder NOGAP=1

// schreiben 16 Bit
	unsigned int wert16;
#if	SB_USB11_0_NOGAP == 0
	unsigned int k;
	unsigned int l;
	k =  wert16;
	// 16 Bit in der SpMC Bytanordnung in k bilden
	l = k & 0x3ff00;
	k = k & 0x000ff;
	l = l << 1;
	k = l | k;
	USB11_0_DMA->data01[0] = k;
#else
	USB11_0_DMA->data01[0] = wert16;
#endif

Bitbelegung der Register

epXc Register

Bit	Bezeichnung	Bedeutung
6-0	size	Anzahl zu sendender Bytes	Wert mit 0x3f maskieren (0 entspricht 64 Byte)
10-7		reserviert
11	bufsel	Auswahl des aktiven Puffers bei double buffering.	0=Unterer Puffer, 1=Oberer Puffer (im Speicherbereich)
12	in	Tx Endpunkt zum Senden von Daten zum Host	1=Endpunkttyp IN, sonst 0
13	out	Rx Endpunkt zum Empfangen von Daten von Host	1=Endpunkttyp OUT, sonst 0
14	control	Steuerinformationen des Interface	1=Endpunkttyp CONTROL, sonst 0
15	mode	Datentransfer	1=synchron, 0=asynchron
16	intr	enable Interrupt	1=Interrupt enable, 0=Interrupt disable
17	en	enable (HOST darf lesen bzw. schreiben)	EP IN: 1=Puffer enhällt Daten, EP OUT: 1=Puffer leer

epXs Register (read only)

Bit	Bezeichnung	Bedeutung
6-0	Anzahl empfangender Bytes
17-7	not used

Globales Steuerregister

Bit	Bezeichnung	Bedeutung
0	iep00	Impuls setzt Interrupt EP 0 zurück
..	..
15	iep15	Impuls setzt Interrupt EP 15 zurück
16	ep0ie	enable EP0 Interrupt
17	en	enable USB-Interface