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高速USB接口实现高速的数据处理与传输
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2017-10-20
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引言
DSP（数字信号处理器）芯片TMS320VC5402具有高性能、低功耗、资源多等特点，其独特的6总线哈佛结构，使其能够6条流水线同时工作，工作频率达到100 MHz。具有2个缓冲串口BSP、8位并行EHPI（增强主机接口）、可编程的等待状态发生器等，可以满足数据处理控制的要求。
针对此应用系统通信接口数据量大、对速度要求高、实时控制的特点，本项目采用高速USB（通用串行总线）接口实现了高速的数据处理与传输。USB是一种新型接口技术，是计算机和外围设备接口通信的一种总线标准。它支持热插拔、即插即用，连接简单。本文将介绍VC5402的GPI（）（I／0）资源配置及CY7C68013与外设的从（Slave）FIF0接口方式。
1系统原理
本系统以TI公司的TMS320VC5402 DsP为主控制器，主要分为神经信号处理电路、神经刺激电路和信号传输电路3部分。系统首先根据相应的控制信号选通神经微电极阵列的某路或多路测点，发出相应的刺激信号，并在对脑细胞进行电刺激的同时记录细胞反应，并将采集到的神经信号数据通过USB口传送到上位机，进行病理分析，从而实现了对电刺激的控制和脑信号的高速实时传输和处理。该系统可根据所建的脑电信号数据库，模拟产生与运动相应的神经信号，分别对不同的脑区域进行电刺激，达到治疗的目的。系统方案如图l所示。
TMS320VC5402除了使用VC54x系列中常用的GPIO外，还为用户提供了多个可选择的GPIO：HPI一8和McBSP。可与各类存储器直接接口。
USB2．0控制器选择Cypress公司的FX2系列产品cY7C68013。EZUSB FX2是Cypress公司生产的世界上第1个USB2．0的集成微控制器，包括1个805l处理器、1个SIE（串行接口引擎）、1个USB收发器、8．5 kB片上RAM、4 kB FIF0存储器和1个GPIF（通用可编程接口），总线标准传输速度达480 Mbit／s，足够满足高速外设的速率要求。其结构如图2所示。
2 TMs320VC5402 I／o资源配置
由于本系统含有多个处理模块，而且在同一时刻，神经微电极阵列要选通多路同时进行神经电刺激、信号采集及USB传输。DSP芯片的GPIO资源不够用，需要扩展I／0以满足需求。因此，本项目将EHPI配置为8位通用I／O，用做数据线与cY7C68013通信。将McBSP配置为通用I／／0，用做CY7C68013的控制线。
DSP（数字信号处理器）芯片TMS320VC5402具有高性能、低功耗、资源多等特点，其独特的6总线哈佛结构，使其能够6条流水线同时工作，工作频率达到100 MHz。具有2个缓冲串口BSP、8位并行EHPI（增强主机接口）、可编程的等待状态发生器等，可以满足数据处理控制的要求。
针对此应用系统通信接口数据量大、对速度要求高、实时控制的特点，本项目采用高速USB（通用串行总线）接口实现了高速的数据处理与传输。USB是一种新型接口技术，是计算机和外围设备接口通信的一种总线标准。它支持热插拔、即插即用，连接简单。本文将介绍VC5402的GPI（）（I／0）资源配置及CY7C68013与外设的从（Slave）FIF0接口方式。
1系统原理
本系统以TI公司的TMS320VC5402 DsP为主控制器，主要分为神经信号处理电路、神经刺激电路和信号传输电路3部分。系统首先根据相应的控制信号选通神经微电极阵列的某路或多路测点，发出相应的刺激信号，并在对脑细胞进行电刺激的同时记录细胞反应，并将采集到的神经信号数据通过USB口传送到上位机，进行病理分析，从而实现了对电刺激的控制和脑信号的高速实时传输和处理。该系统可根据所建的脑电信号数据库，模拟产生与运动相应的神经信号，分别对不同的脑区域进行电刺激，达到治疗的目的。系统方案如图l所示。
TMS320VC5402除了使用VC54x系列中常用的GPIO外，还为用户提供了多个可选择的GPIO：HPI一8和McBSP。可与各类存储器直接接口。
USB2．0控制器选择Cypress公司的FX2系列产品cY7C68013。EZUSB FX2是Cypress公司生产的世界上第1个USB2．0的集成微控制器，包括1个805l处理器、1个SIE（串行接口引擎）、1个USB收发器、8．5 kB片上RAM、4 kB FIF0存储器和1个GPIF（通用可编程接口），总线标准传输速度达480 Mbit／s，足够满足高速外设的速率要求。其结构如图2所示。
2 TMs320VC5402 I／o资源配置
由于本系统含有多个处理模块，而且在同一时刻，神经微电极阵列要选通多路同时进行神经电刺激、信号采集及USB传输。DSP芯片的GPIO资源不够用，需要扩展I／0以满足需求。因此，本项目将EHPI配置为8位通用I／O，用做数据线与cY7C68013通信。将McBSP配置为通用I／／0，用做CY7C68013的控制线。
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