EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用

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出版者:北京航空航天大学出版社
作者:钱峰
出品人:
页数:439
译者:
出版时间:2006-3
价格:45.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787810777407
丛书系列:
图书标签:
  • 数字电路
  • F
  • EZ-USB FX2
  • 单片机
  • USB
  • 编程
  • 应用
  • 嵌入式系统
  • 硬件开发
  • 电子工程
  • 技术教程
  • CY7C68013A
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具体描述

好的,这是一份关于《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》一书内容的简介,它将深入探讨该领域的核心技术,避免提及任何不包含于该书的议题。 --- 《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》内容导读 本书全面深入地剖析了Cypress半导体公司推出的高性能USB控制器芯片EZ-USB FX2(型号CY7C68013A及其系列)的底层架构、软硬件协同设计方法以及在各种实际系统中的应用实践。本书旨在为读者提供一个从基础理论到高级应用的完整技术蓝图,尤其侧重于FX2系列芯片作为高速数据采集和传输核心的专业技能培养。 第一部分:FX2芯片核心架构与USB协议基础 本部分是理解FX2芯片功能的基础,详细阐述了USB 2.0协议的核心规范,并将其与FX2硬件结构紧密结合。 1. USB 2.0协议栈详解: 深入解析USB 2.0(高速/全速)的数据传输机制,包括设备枚举过程、端点描述符结构、数据包格式(Setup、Data、Handshake)以及流控制机制。重点讨论了如何利用FX2内置的协议引擎高效处理这些协议事务,从而减轻CPU的负担。 2. FX2(CY7C68013A)芯片内部结构: 全面介绍FX2的核心组成。这包括: 高速(HS)/全速(FS)收发器: 讲解其工作原理及如何通过软件配置在不同速度模式间切换。 内置8051微控制器核心: 详述基于8051指令集的固件开发环境,包括寄存器映射、中断系统配置,以及其在协议处理中的角色。 USB控制器模块(USBCTL): 详细解析关键寄存器,如端点配置寄存器(EPxCFG)、中断控制寄存器(INTCTL)等,阐明如何配置和控制数据流。 数据传输引擎(GPIF/FIFO/DMA): 深入剖析FX2最强大的功能——集成DMA控制器(UDMA)的工作流程。讲解如何配置源地址(SADDR)、目标地址(TADDR)、传输长度(TLEN)和传输方向,实现高效的并行数据传输。 3. 固件开发环境搭建: 指导读者使用Keil $mu$Vision C51集成开发环境,配置必要的库文件和启动代码。详细说明如何编写初始化的C语言代码,以确保芯片在复位后能正确地完成USB设备描述符的加载和端点的初始化。 第二部分:固件编程与端点交互机制 本部分聚焦于FX2固件(运行在8051内核上)的实际编程技巧,这是实现特定应用逻辑的关键。 1. 端点(Endpoint)配置与管理: 系统讲解FX2的九个端点(EP0至EP8)的类型区分(控制、批量、中断、同步)。着重演示如何根据应用需求(如配置、数据发送、数据接收)来设置端点的传输类型(IN/OUT)、数据包大小,并通过中断服务程序(ISR)进行状态监控。 2. 批量传输(Bulk Transfer)的实现: 批量传输是FX2用于大数据量传输的主要方式。本书详细展示了两种关键的批量数据处理流程: 固件驱动的批量传输: 讲解如何通过编程轮询或中断方式,手动将数据从外部接口(如并行接口)读取,再通过UDMA或直接访问端点数据缓冲区(FIFOs)发送给主机。 利用硬件FIFO接口: 详细说明如何配置FX2的通用可编程接口(GPIF),使其能够直接与外部高速并行设备(如CCD/CMOS传感器、高速ADC)进行数据交换,无需8051内核的过多干预。 3. 控制传输与设备枚举的定制: 解析Setup数据包的处理流程。指导读者编写标准的设备描述符、配置描述符和字符串描述符,并实现 Vendor Specific Request(厂商自定义请求)的处理函数,以响应主机端的特殊命令和配置请求。 第三部分:高速数据采集与外部接口设计 此部分是本书的实践核心,探讨如何利用FX2的并行和串行接口,设计高性能的数据采集系统。 1. GPIF(通用可编程接口)的深度应用: GPIF是FX2实现高速I/O复用的关键。本书详细阐述了GPIF的时序生成和状态机编程。 时序图分析: 讲解如何使用GPIF的ALU和状态机定义复杂的读/写时序,以匹配各种外部设备(如FPGA或特定总线接口)的时钟和握手要求。 状态机设计实例: 提供了多状态机配置案例,用于实现例如“等待数据准备好-突发读取-发送确认”的完整外部数据流控制逻辑。 2. 并行数据传输系统设计: 基于GPIF或DMA,设计直接连接高速ADC或图像传感器的数据采集系统。重点讨论数据同步、时钟域交叉处理、以及如何避免FIFO溢出或欠载。 3. 串行接口应用(如SPI/I2C): 虽然FX2主要面向并行高速传输,但本书也涵盖了如何利用8051内核或可选的串行接口(如果固件允许)对外围低速设备进行配置和控制,例如通过I2C总线配置外部EEPROM或传感器寄存器。 第四部分:驱动程序开发与系统集成 成功开发FX2应用不仅需要编写芯片固件,还需要主机端(PC)的驱动程序配合。 1. Windows驱动程序基础(WDM/KMDF): 简要介绍在Windows操作系统环境下,开发USB设备驱动程序的基本框架。重点讲解如何使用Microsoft提供的USB函数库(如`UsbBuild_ControlTransfer`等),与FX2的控制端点进行通信。 2. 应用程序接口(API)设计: 详细说明如何封装底层驱动操作,创建用户友好的API层。这包括: 设备发现与打开: 通过VID/PID定位和打开正确的FX2设备。 数据传输封装: 将复杂的批量传输请求转化为简单的“读/写”函数调用,屏蔽异步传输、重试机制等底层细节。 3. 固件与驱动的协同调试: 讲解在系统集成阶段,如何利用主机端软件(如基于VC++或C开发的测试工具)与FX2固件进行实时交互,并通过分析USB抓包工具(如USBPcap)的输出,快速定位固件逻辑错误或驱动通信问题。 全书贯穿大量实际工程案例,覆盖高速数据记录仪、定制化通信适配器、以及基于FX2的图像采集系统的设计与实现,为读者提供了一套完整的、可复用的高速USB开发解决方案。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》这本书,就像一位经验丰富的向导,带领我穿越EZ-USB FX2错综复杂的内部世界,指引我找到通往成功的道路。《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》在讲解EZ-USB FX2的存储器映射和地址空间时,采用了非常清晰的思路,它不仅详细列出了各个存储区域的用途,还深入分析了CPU如何访问这些存储区域,以及如何进行地址解码和片选。我特别喜欢书中关于FX2的内部RAM和外部EEPROM的讲解,它详细介绍了如何利用这些存储资源来存放程序代码、数据变量以及配置参数,并提供了相应的编程示例,让我能够高效地管理FX2的存储空间。而且,这本书并没有局限于FX2本身,它还深入探讨了如何利用FX2来驱动外部存储器,例如SDRAM、Flash等,这极大地拓展了FX2的应用范围,使其能够处理更大规模的数据和更复杂的程序。我曾经尝试用FX2构建一个高性能的USB存储设备,在参考了这本书关于FX2驱动外部Flash的内容后,我顺利地完成了存储设备的硬件接口设计,并实现了高效可靠的数据读写。这本书的价值在于,它能够帮助读者全面地理解EZ-USB FX2的存储器架构,并将其灵活地应用于各种数据存储和处理的应用场景中。

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《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》这本书,为我打开了EZ-USB FX2单片机编程世界的大门,让我从此不再迷茫。《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》在讲解EZ-USB FX2的定时器和计数器模块时,采用了非常细致的方式,它不仅详细介绍了定时器和计数器的各种工作模式(如定时、计数、脉冲生成等),还深入分析了如何通过配置寄存器,精确地控制定时时间和计数频率,以满足各种不同的应用需求。我特别欣赏书中关于FX2的PWM(脉冲宽度调制)输出功能的讲解,它详细介绍了如何利用定时器生成不同占空比的PWM信号,从而实现对电机速度、LED亮度等进行精确控制。而且,这本书并没有局限于FX2本身,它还深入探讨了如何利用FX2的定时器和计数器模块,与其他外设进行联动,例如与ADC模块配合实现周期性采样,或者与GPIO模块配合实现精确的脉冲输出。我曾经尝试用FX2构建一个精确的信号发生器,在参考了这本书关于FX2定时器生成PWM信号的章节后,我顺利地完成了信号发生器的设计,并实现了各种不同频率和占空比的信号输出。这本书的价值在于,它能够帮助读者充分地掌握EZ-USB FX2的定时器和计数器功能,并将其应用于各种需要精确时间控制的应用中。

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这本书对于我来说,不仅仅是一本技术指南,更像是一个精神的伙伴,在我探索EZ-USB FX2世界的过程中,给予我源源不断的鼓励和启迪。《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》在讲解EZ-USB FX2的USB总线通信协议时,采用了一种非常直观的方式,它将复杂的USB协议分解成一个个易于理解的单元,并用大量的图示和流程图来辅助说明,让我能够清晰地看到数据包的构成、传输过程以及设备之间的交互。我特别欣赏书中关于FX2的USB枚举(Enumeration)过程的详尽描述,它详细解释了USB设备是如何在连接到主机时被识别、配置和加载驱动程序的,这对于理解USB设备的即插即用特性至关重要。书中还提供了许多关于如何设计和实现USB描述符(Descriptor)的实用技巧,这让我能够更好地为自己的USB设备定义各种属性和功能。而且,这本书并没有止步于USB接口本身,它还深入探讨了FX2与其他微控制器(如ARM、AVR等)的接口设计,以及如何利用FX2作为USB桥接器,实现PC与嵌入式系统之间的高速通信,这大大拓宽了FX2的应用场景。我曾尝试用FX2搭建一个PC端与FPGA板卡之间的数据通信平台,在参考了这本书关于FX2与外部CPU接口的章节后,我顺利地完成了通信模块的设计,并实现了高效稳定的大数据传输。这本书的价值在于,它能够帮助读者不仅理解EZ-USB FX2本身,还能将其融入到更复杂的系统设计中。

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《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》这本书,以其深入浅出的讲解方式,让我对EZ-USB FX2单片机的掌握达到了一个新的高度。《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》在讲解EZ-USB FX2的调试技术时,采用了一种非常全面和实用的方法,它不仅详细介绍了使用仿真器(Emulator)和调试器(Debugger)进行硬件调试的各种技巧,例如设置断点、单步执行、查看寄存器和内存等,还深入探讨了如何通过软件方法进行调试,例如使用printf语句进行输出调试,或者利用RTOS(实时操作系统)的任务调度来分析程序行为。我特别欣赏书中关于FX2的I2C总线扫描和地址探测的调试技巧,它详细介绍了如何通过编写简单的I2C扫描程序,来查找连接到I2C总线上的设备,这对于调试复杂的传感器网络非常有用。而且,这本书并没有局限于FX2本身,它还深入探讨了如何将FX2与其他调试工具(例如逻辑分析仪、示波器)相结合,进行更加深入的系统级调试。我曾经尝试用FX2开发一个复杂的USB通信协议栈,在参考了这本书关于软件和硬件联合调试的章节后,我成功地找到了并解决了困扰我多时的通信错误。这本书的价值在于,它能够帮助读者掌握各种高效的调试方法,从而快速定位和解决EZ-USB FX2相关的开发问题。

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在我眼中,《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》这本书,是一份凝聚了作者心血的宝藏。它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,耐心地引导着读者一步步走进EZ-USB FX2的世界。我印象最深刻的是书中对FX2 USB接口时序和协议的讲解,那些复杂的时序图和状态机,在作者的笔下变得清晰明了。我曾经因为不理解USB握手过程而走了不少弯路,但通过这本书,我终于能够准确地把握每一次数据传输的细节,从而优化我的USB通信程序。书中对于中断管理的策略也让我耳目一新,它不仅仅列出了各种中断源,更详细地阐述了如何根据实际需求,合理地设置中断优先级,以及如何编写高效的中断服务函数,避免出现中断嵌套和死锁等问题。这对于追求实时性和稳定性的嵌入式应用来说,至关重要。而且,这本书并非只关注单片机本身,还延伸到了与它相关的外设接口,比如I2C、SPI等,详细讲解了如何将FX2与其他传感器、存储器等器件进行高效连接和数据交互,这大大拓展了FX2的应用范围。书中的代码示例,都经过了作者的精心设计和验证,不仅能够直接运行,而且具有很高的参考价值,能够帮助读者快速理解和掌握相关技术。我常常在遇到开发难题时,翻阅这本书,总能找到启发性的答案,它让我觉得,EZ-USB FX2并非遥不可及,而是可以通过系统的学习,轻松驾驭的强大工具。

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在我学习EZ-USB FX2的过程中,《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》这本书扮演了至关重要的角色,它如同一盏明灯,照亮了我前进的道路。《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》在讲解EZ-USB FX2的GPIO(通用输入输出)端口时,采用了非常实用的角度,它不仅仅罗列了各个GPIO端口的功能,更深入地讲解了如何根据实际应用需求,对其进行配置和控制,以实现各种不同的功能,例如作为普通IO口、定时器输入/输出、中断触发等。我特别欣赏书中关于FX2的IO口复用功能的详细讲解,它详细介绍了如何通过配置寄存器,将同一个IO口切换成不同的功能,从而极大地提高了FX2的灵活性和可用性。而且,这本书并没有局限于FX2本身,它还深入探讨了如何利用FX2的GPIO端口来连接和控制外部的各类外设,例如LED、按键、继电器、电机驱动器等,这为进行嵌入式系统的硬件接口设计提供了丰富的参考。我曾经尝试用FX2构建一个智能家居控制系统,在参考了这本书关于FX2 GPIO端口控制继电器和LED的章节后,我顺利地完成了硬件接口的设计,并实现了对家庭设备的远程控制。这本书的价值在于,它能够帮助读者充分地利用EZ-USB FX2的GPIO端口,实现各种创新的应用。

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这本书就像是一扇通往嵌入式世界的大门,对于我这个初学者来说,它的出现简直是雪中送炭。我一直对微控制器充满好奇,但市面上很多资料要么过于理论化,要么就是代码片段堆砌,让人抓不住重点。而《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》这本书,恰恰找到了一个完美的平衡点。它没有一开始就用晦涩难懂的术语轰炸读者,而是循序渐进地引导我们理解EZ-USB FX2这款单片机的核心架构,从最基础的时钟、复位、内存映射,到更复杂的USB协议栈、中断处理,都讲解得既清晰又透彻。书中大量的实例代码,更是让我这种动手能力强的读者欣喜若狂。看着书本上的代码一行行地在开发板上运行,实现各种功能,那种成就感是无与伦比的。我特别喜欢它对USB通信原理的阐述,以往觉得USB就是一个即插即用的接口,殊不知背后有着如此复杂的通信协议和握手过程。这本书用生动形象的比喻和图示,将这些抽象的概念具象化,让我茅塞顿开。而且,它不仅讲解了原理,还非常注重实际应用,书中列举了从简单的LED闪烁到更复杂的传感器数据采集、数据传输等多种应用案例,这些案例不仅具有代表性,而且覆盖面广,让我看到了EZ-USB FX2在实际项目中的巨大潜力。我甚至觉得,这本书为我后续深入学习嵌入式系统打下了坚实的基础,它让我不再害怕那些看似复杂的硬件和软件,而是充满了探索的勇气和信心。如果说要给这本书一个评价,那就是“厚积薄发,点石成金”,它将枯燥的技术讲解变得生动有趣,将复杂的概念化繁为简,让每一个读者都能在其中找到属于自己的那份乐趣和收获。

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这本书就像一本精心编织的锦缎,每一针每一线都充满了作者对EZ-USB FX2的深刻理解和对读者的关怀。《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》在讲解EZ-USB FX2的内部架构时,采用了别具一格的方式,它不仅仅罗列各个模块的功能,更是将这些模块之间的协同工作关系描绘得淋漓尽致。例如,它详细解释了FX2的端点(Endpoint)概念,以及如何配置不同的端点类型(控制、中断、批量、同步)来满足各种USB通信需求,这对于理解USB协议至关重要。我尤其喜欢书中关于FX2的ADC(模数转换器)模块的讲解,它详细介绍了ADC的采样率、分辨率以及各种工作模式,并提供了相关的编程示例,让我能够轻松地将FX2应用于数据采集和信号处理等领域。此外,书中对于FX2的IO口配置和复用功能的讲解也十分到位,它不仅列出了各个IO口的功能,还详细说明了如何在不同工作模式下,灵活地配置和使用这些IO口,这为进行硬件接口设计提供了极大的便利。我曾尝试用FX2实现一个高速数据采集系统,在参考了这本书的IO口配置和数据传输章节后,我顺利地完成了硬件接口的设计,并且实现了高效的数据传输。这本书的价值在于,它能够帮助读者从宏观到微观,全面地掌握EZ-USB FX2的各项能力,并将其灵活地应用于实际项目中。

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这本书给我带来的不仅仅是技术知识,更是一种解决问题的信心和能力。《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》在讲解EZ-USB FX2的低功耗模式时,采用了一种非常实用的角度,它详细介绍了FX2所支持的各种低功耗模式,例如睡眠模式、停止模式等,以及如何通过配置寄存器,进入和唤醒这些模式,从而有效地降低功耗。我特别欣赏书中关于FX2在USB休眠模式下的电源管理策略的讲解,它详细介绍了如何通过USB总线的握手信号,来控制FX2的功耗状态,这对于开发低功耗USB设备至关重要。而且,这本书并没有局限于FX2本身,它还深入探讨了如何将FX2与其他低功耗传感器或器件进行配合,构建一个整体低功耗的嵌入式系统。我曾经尝试用FX2开发一个无线数据采集节点,在参考了这本书关于FX2低功耗模式的章节后,我成功地将节点的功耗降低到原来的十分之一,极大地延长了电池的使用寿命。这本书的价值在于,它能够帮助读者充分地了解和利用EZ-USB FX2的低功耗特性,从而开发出更加节能和高效的嵌入式产品。

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作为一名在嵌入式领域摸爬滚打多年的老兵,我一直都在寻找能够真正解决实际问题的技术参考资料,而《EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用》这本书,无疑满足了我的这一需求。它不像某些书籍那样停留在理论层面,而是深入到EZ-USB FX2的每一个细节,包括那些容易被忽视但却至关重要的寄存器配置、时序控制以及中断优先级管理。我特别欣赏书中对FX2内部硬件模块的详细解读,例如其强大的DMA控制器,在处理大量数据传输时,它的高效性能是普通MCU难以比拟的,而这本书恰恰对此进行了详尽的剖析,并提供了相应的编程技巧。此外,书中关于固件升级(Firmware Upgrade)的章节,也让我受益匪浅。EZ-USB FX2的固件更新机制非常灵活,而这本书详细介绍了如何利用其内置的EEPROM或外部Flash进行固件的下载和烧录,这对于需要频繁更新产品固件的开发者来说,无疑是一份宝贵的指南。我曾经在实际项目中遇到过一些关于USB设备驱动程序开发的难题,通过查阅这本书,我找到了很多关键性的思路和解决方案。它不仅仅是讲解FX2的编程,更包含了对整个USB设备开发流程的深入指导,从硬件选型到软件设计,再到最终的测试和调试,都给出了详实的建议。这本书让我对EZ-USB FX2这款芯片有了更深层次的认识,也更加肯定了它在高性能USB接口应用中的价值。它是一本值得反复阅读、仔细揣摩的参考书,更是我项目开发过程中不可或缺的利器。

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写的超级晦涩,感觉就是手册的胡乱翻译,但是中文的只此一本,不读还不行,ft!

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