USB20D_FPGA测试板
_USB20D模块、USB接口、USB控制、USB协议
本测试板主要面向使用FPGA连接USB2D开发USB2.0相关数据传输产品的人员。本着让用户能够最快使用上USB20D模块的原则，我们设计了这块测试板，以及配套的演示软件，它非常适合学习，调试USB20D模块。USB20D驱动安装以及函数使用部分请参见USB20D发行文件中的《USB20D使用说明书》以及《USB20D函数手册》。
■ 型 号: USB20D
关键词：USB20D模块、USB接口、USB控制、USB协议
■ 器件和特性
◆ USB2.0接口：采用西安达泰电子有限责任公司的USB20D模块。
◆ FPGA芯片：采用ALTERA公司的Cyclone处理器EP1C3T144。
◆ Cyclone器件具有如下特性：
■2910-20060 个逻辑单元（LE）。
■多达294912 位RAM（36864B）。
■支持低成本串行配置器件（EPCS1 或EPCS4）配置。
■支持LVTTL、LVCMOS、SSTL-2 和SSTL-3 I/O 标准。
■支持66MHz 32 位PCI标准和高速（311Mb/s）LVDS。
■两个PLL 提供时钟倍频和相移。
■多达八个全局时钟线，每个逻辑阵列块（LAB）可利用六个时钟资源。
■支持DDR SDRAM（133MHz）、FCRAM和单数据速率（SDR）SDRAM。
■支持知识产权（IP）核，包含Altera MegaCore函数和AMPP mega函数。
◆ 配置芯片：EPCS1。
◆ 两种下载模式：AS模式和JTAG模式。
◆ 一个USB20D器件插槽。
◆ 八个发光二极管。
◆ 32×2的扩展接口。
◆ 4×1的扩展接口。
■ 硬件接口
■设计思想
由USB20D__interface模块解析USB20D模块的引脚信号，并解析USB20D模块是工作在IO模式下，还是DMA模式下。
DMA模式传输时，在FPGA中设置两个独立的异步FIFO，分别用来存储给模块写入的数据，以及从模块读取的数据，以此来保证数据的完整性。
DataRead_Unit模块以及DataWrite_Unit模块分别为DMA时向USB20D读数据和向USB20D写数据的控制模块。
用户可参照配送的FPGA程序来编写自己的FPGA程序来调试USB20D模块。
■ 硬件结构图
■ 管脚说明
|
信号名称
|
USB20D器件管脚号
|
FPGA对应管脚号
|
|
D0
|
Pin16
|
Pin128
|
|
D1
|
Pin17
|
Pin127
|
|
D2
|
Pin18
|
Pin126
|
|
D3
|
Pin19
|
Pin125
|
|
D4
|
Pin22
|
Pin134
|
|
D5
|
Pin23
|
Pin139
|
|
D6
|
Pin24
|
Pin140
|
|
D7
|
Pin25
|
Pin141
|
|
A0/D8
|
Pin35
|
Pin5
|
|
A1/D9
|
Pin36
|
Pin6
|
|
A2/D10
|
Pin37
|
Pin7
|
|
A3/D11
|
Pin38
|
Pin10
|
|
A4/D12
|
Pin39
|
Pin11
|
|
PWR/D13
|
Pin2
|
Pin133
|
|
PRD/D14
|
Pin3
|
Pin132
|
|
PWAT/D15
|
Pin4
|
Pin131
|
|
CLKOUT
|
Pin6
|
Pin16
|
|
DMARD
|
Pin8
|
Pin130
|
|
DMAWR
|
Pin9
|
Pin129
|
|
IFCLK
|
Pin12
|
Pin17
|
|
DMACS
|
Pin34
|
Pin4
|
|
PKTEND
|
Pin33
|
Pin3
|
|
DMADIR
|
Pin32
|
Pin2
|
|
DMAOE
|
Pin31
|
Pin1
|
|
DMAing
|
Pin30
|
Pin144
|
|
nFIFOEMPTY
|
Pin28
|
Pin143
|
|
nFIFOFULL
|
Pin27
|
Pin142
|
■ 八个发光二极管及管脚说明
|
器件名称
|
信号名称
|
FPGA对应管脚号
|
|
D1
|
LED0
|
Pin119
|
|
D2
|
LED1
|
Pin113
|
|
D3
|
LED2
|
Pin111
|
|
D4
|
LED3
|
Pin109
|
|
D5
|
LED4
|
Pin107
|
|
D6
|
LED5
|
Pin105
|
|
D7
|
LED6
|
Pin103
|
|
D8
|
LED7
|
Pin99
|
■ 电源方案及管脚说明
由USB接口提供，也就是由USB20D模块提供。
■ 4×1扩展接口
|
信号名称
|
J3器件管脚号
|
FPGA对应管脚号
|
|
IO0
|
Pin1
|
Pin121
|
|
IO1
|
Pin2
|
Pin122
|
|
IO2
|
Pin3
|
Pin123
|
■32×2扩展接口
管教说明
|
信号名称
|
PC104扩展接口管脚号
|
FPGA对应管脚号
|
|
DataBus15
|
Pin14
|
Pin54
|
|
DataBus14
|
Pin15
|
Pin56
|
|
DataBus13
|
Pin16
|
Pin58
|
|
DataBus12
|
Pin17
|
Pin60
|
|
DataBus11
|
Pin18
|
Pin62
|
|
DataBus10
|
Pin19
|
Pin67
|
|
DataBus9
|
Pin20
|
Pin69
|
|
DataBus8
|
Pin21
|
Pin71
|
|
DataBus7
|
Pin2
|
Pin28
|
|
DataBus6
|
Pin3
|
Pin31
|
|
DataBus5
|
Pin4
|
Pin32
|
|
DataBus4
|
Pin5
|
Pin33
|
|
DataBus3
|
Pin6
|
Pin35
|
|
DataBus2
|
Pin7
|
Pin36
|
|
DataBus1
|
Pin8
|
Pin38
|
|
DataBus0
|
Pin9
|
Pin40
|
|
Addr9
|
Pin22
|
Pin73
|
|
Addr8
|
Pin23
|
Pin75
|
|
Addr7
|
Pin24
|
Pin77
|
|
Addr6
|
Pin25
|
Pin79
|
|
Addr5
|
Pin26
|
Pin83
|
|
Addr4
|
Pin27
|
Pin84
|
|
Addr3
|
Pin28
|
Pin91
|
|
Addr2
|
Pin29
|
Pin96
|
|
Addr1
|
Pin30
|
Pin97
|
|
Addr0
|
Pin31
|
Pin98
|
|
MEMR
|
Pin10
|
Pin42
|
|
MEMW
|
Pin11
|
Pin48
|
|
FIFOEMPTY
|
Pin12
|
Pin50
|
|
FIFOFULL
|
Pin13
|
Pin52
|
|
RESET
|
Pin34, Pin60
|
Pin94
|
|
EXTCK
|
Pin36
|
Pin26
|
|
STrig
|
Pin38
|
Pin34
|
|
DMACLK
|
Pin39
|
Pin27
|
|
nPWAIT
|
Pin40
|
Pin37
|
|
nDMAWR
|
Pin43
|
Pin47
|
|
nDMARD
|
Pin44
|
Pin49
|
|
nPWR
|
Pin45
|
Pin51
|
|
nPRD
|
Pin46
|
Pin53
|
|
DMADIR
|
Pin47
|
Pin55
|
|
nDMACS
|
Pin48
|
Pin57
|
|
DMAING
|
Pin49
|
Pin59
|
|
nDMAOE
|
Pin50
|
Pin61
|
|
ExtTrig
|
Pin51
|
Pin68
|
|
nPKTEND
|
Pin53
|
Pin72
|
|
BoardStart0
|
Pin41
|
Pin39
|
|
BoardStart1
|
Pin42
|
Pin41
|
|
BoardStart2
|
Pin52
|
Pin70
|
|
BoardStart3
|
Pin54
|
Pin74
|
|
BoardEnd0
|
Pin55
|
Pin76
|
|
BoardEnd1
|
Pin56
|
Pin78
|
|
BoardEnd2
|
Pin57
|
Pin82
|
|
BoardEnd3
|
Pin59
|
Pin85
|