数据手册，第1

2004年8月

USS-820FD

USB设备控制器

特点

■

新功能后，版本B

■

完全符合

通用串行总线

规格1.1版本。

向后兼容USS - 820B ， USS - 820C兼容，

和USS - 820D修订。

自供电和总线供电的USB设备。会见

USB电源规格总线供电

设备。

全速USB设备（ 12兆位/秒） 。

与协议控制USB设备控制器和

管理多达16个USB端点。

支持控制，中断，批量和同步

转让全部16个端点。

可编程的端点类型， FIFO的大小和

内置1120个字节的逻辑（ 2240字节的物理

双包模式）共享FIFO存储器允许

各种各样的配置。

FIFO的双包模式降低了延迟。

支持USB远程唤醒功能。

片上晶体振荡器可外接12 MHz的

晶体或3 V / 5 V的时钟源。

片上模拟PLL产生48 MHz的时钟

内部12 MHz时钟。

集成的USB收发器。

5 V容限I / O缓冲区允许操作3 V或

5 V系统环境为0 ° C至70℃ temper-

ATURE范围。

5 V容限I / O缓冲区允许在3 V操作仅

系统环境为-20 ° C至+85°C temper-

ATURE范围。

实施了杰尔系统公司0.25

m,

3 V

标准单元库。

48球TFSBGAC 。

（无铅封装也可用

能。 （请参阅第51页上的订购信息）

提供评估板。

新的，集中的FIFO状态位和中断输出

把针减少固件加载。

新的，额外的nonisochronous发送模式

允许NAK响应造成的中断。

同步行为的改进简化了固件内

洁具控制。

额外的FIFO大小nonisochronous最终

点。

USB复位可被编程以清除设备

地址。

USB复位输出状态引脚。

固件能够唤醒和复位暂停

装置。

更低的功耗。

5 V电源不再需要承受5V电压能操作

通报BULLETIN 。

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应用

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适用于嵌入式微处理器的外设

处理机。

无缝连接到微处理器总线。

支持多功能USB实现，

如打印机/扫描仪等综合多媒体

应用程序。

适用于范围广泛的设备类别的peripher-

ALS在USB标准。

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注意：

根据需要更新产品信息公告发出。当使用此数据表的设计用途，请联系

您杰尔系统的客户经理获取有关本产品的最新咨询。

USS-820FD

USB设备控制器

数据手册，第1

2004年8月

目录

目录

页面

产品特点....................................................................................................................................................................1

新功能后，版本B .................................................................................................................................1

应用程序...............................................................................................................................................................1

Description.................................................................................................................................................................3

串行接口Engine............................................................................................................................................ 3

协议层......................................................................................................................................................... 4

FIFO控制........................................................................................................................................................... 4

FIFO的可编程性.............................................................................................................................................4

FIFO访问........................................................................................................................................................... 4

发送FIFO ......................................................................................................................................................五

接收FIFO ....................................................................................................................................................... 6

销信息.........................................................................................................................................................7

注册时间Characteristics.................................................................................................................................9

注册接口....................................................................................................................................................11

特殊的固件行动共享寄存器位........................................... .................................................. ... 13

寄存器读与侧面Effects..........................................................................................................................14

注册说明............................................................................................................................................15

中断.................................................................................................................................................................40

固件责任USB设置命令............................................ .............................................. 41

其它固件Responsibilities..............................................................................................................................42

帧计时器Behavior.............................................................................................................................................42

暂停和恢复Behavior..............................................................................................................................42

硬件暂停Detect....................................................................................................................................43

固件挂起启动....................................................................................................................................43

硬件简历检测/启动.........................................................................................................................44

硬件恢复序列...............................................................................................................................44

固件恢复序列...............................................................................................................................44

特别挂起注意事项总线供电设备.......................................... ...................................... 44

应用Notes.....................................................................................................................................................46

USB应用支持联系Information.........................................................................................................46

绝对最大Ratings.....................................................................................................................................46

电气特性.........................................................................................................................................47

直流特性.................................................................................................................................................47

电源注意事项...........................................................................................................................................48

USB收发器驱动特性...............................................................................................................48

连接要求....................................................................................................................................49

USB收发器连接.............................................................................................................................49

振荡器连接Requirements..................................................................................................................50

轮廓Diagrams.....................................................................................................................................................51

48球TFSBGAC （ USS - 820FD ） ..........................................................................................................................51

订购Information................................................................................................................................................51

附录A.特殊功能寄存器位Names..................................................................................................52

附录B. USS - 820FD寄存器映射..................................................................................................................53

从USS -820 / USS - 825版本B附录C.更改为C .................................. .......................................... 54

从USS - 820版本C附录D更改为D ...................................... .................................................. .... 55

附录E的变化，从USS - 820版本D为FD ...................................... .................................................. ..55

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USS-820FD

USB设备控制器

描述

USS-820FD

PLL

振荡器

DPLS

dmns

V

SS

V

DD

USB

XCVR

数字

PLL

SIE

协议

层

FIFO

控制

外

微处理器

公共汽车

FIFO的

5-8121

图1.框图

USS- 820FD是一个USB设备控制器，它提供了

在USB和本地之间的可编程桥接

微处理器总线。它采用48球

TFSBGAC包。在USS - 820FD允许PC

外围设备升级到USB连接不

重大的重新设计工作。它通过一个可编程

简单的读/写寄存器接口，它是兼容

与业界标准的USB微控制器。

USS - 820FD的设计是100 ％符合

USB的工业标准，使设备端的USB的精良

使用低成本，现成的货架被可靠地安装UCTS

电缆和连接器。

集成的USB收发器支持12兆比特/秒

全速运行。 FIFO选项支持所有四种

传输类型：控制，中断，批量和同步，

如上述

通用串行总线规范

修订版1.1 ，

与广泛的信息包大小的。其

双套FIFO使能的双包模式

功能。双包模式功能，减少了等待时间

通过允许主机上的同步传输，并

一个微处理器双方给出的单向

端点。

在USS - 820FD最多支持八个双向

tional终点与16的FIFO （ 8发送和

8用于接收）关联它们。 FIFO的是

片上，并且大小是可编程的最多共

1120逻辑字节数。当双包模式功能

已启用，该设备采用最多2240个字节

物理存储。这额外的物理FIFO stor-

年龄是由设备硬件管理，并为反式

父母给用户。

所支持的FIFO的大小是8字节， 16字节，

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3

32个字节和64个字节用于nonisochronous管道，并

64字节， 256字节， 512字节， 1024字节为异

异步的管道。给定端点的FIFO大小

限定的上限，以最大数据包大小的

硬件可以为端点支持。这种灵活性

涵盖范围广泛的数据传输速率，数据类型，以及

的应用程序的组合。

在USS - 820FD可以通过连接一个时钟源或者

12 MHz晶体的XTAL1和XTAL2引脚，或通过

使用12 MHz的外部振荡器。内部12 MHz的

时钟周期，可以是这些时钟的一个函数

源，被称为器件时钟期间（t

CLK

)

在本数据手册。

串行接口引擎

SIE是USB协议解释器。它作为一个

在USS - 820FD和主机之间的通信

通过USB线。

在SIE功能包括以下内容：

■

■

封装协议测序。

SOP （包开始） ， EOP （包结束）

RESUME和RESET信号检测和发生器

化。

NRZI数据编码/解码和比特填充。

CRC生成和校验令牌和数据。

串行至并行和并行 - 串行数据转换

锡永。

■

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■

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每个FIFO可通过独立的编程

TXCON和RXCON寄存器，但总逻辑大小

启用端点（ TX FIFO中+ RX FIFO的）必须

不超过1120个字节。 1120字节的总允许

采用了全尺寸的， 1024字节的同步配置

端点，一个最小的， 64字节的同步馈

回端点，以及所需要的，双向的， 16字节的

控制端点。当双包模式功能

已启用，该设备采用最多2240个字节

物理存储。这额外的物理FIFO stor-

年龄是由设备硬件管理，并为反式

父母给用户。

描述

（续）

协议层

协议层管理之间的界面

SIE和FIFO控制块。它把所有的USB OUT

并通过设置数据包到相应的FIFO。它

是的固件正确解释的责任

并执行每个USB SETUP命令（如文档

mented在固件责任USB

SETUP命令通过寄存器接口部分） 。

协议层跟踪设置，数据和状态

控制传输阶段。

FIFO访问

FIFO控制

USS - 820FD的FIFO控制管理器处理数据

所述FIFO和所述设备控制器的亲之间流动。

母育酚层。它处理的流控制和错误处理/

故障恢复监视交易状况和中继

通过中断向量控制的事件。

发送和接收FIFO由被访问的

通过寄存器接口的应用程序（见

表23-26用于发送FIFO寄存器和

表27-30用于接收FIFO寄存器） 。

发送FIFO写入通过TXDAT注册，

和接收FIFO通过RXDAT寄存器中读出。

在特定的发送/接收FIFO中被指定的

EPINDEX寄存器。每个FIFO串行访问，

每个RXDAT读取增量接收FIFO读

指针加1 ，且每个TXDAT写增量

1发送FIFO写指针。

每个FIFO由两个数据集，以提供所述

能同时进行读/写访问。控制

这些对数据集是由硬件管理

洁具，看不见的应用，虽然应用

化必须注意的问题。接收

FIFO的读访问前进到下一个数据集所

固件设置RXCON的RXFFRC位。该位

清除自身后提前结束。发送

FIFO的写访问被推进到下一个数据集所

固件写入的字节数为TXCNTH / L寄存器

字符。

的USB访问的接收和发送FIFO是

由硬件管理，虽然在控制

nonisochronous数据集可通过重写

RXCON和TXCON的ARM和ATM位， respec-

tively 。一个成功的USB事务处理FIFO

访问被推进到下一个数据组。失败的

USB的事务（例如，用于接收操作， FIFO

超限，数据超时， CRC错误，位填充错误;为

发送操作， FIFO欠载，没有从主机ACK）

使FIFO读/写指针被逆转到

的数据的开头设置为允许传输的重试

对于nonisochronous转移。

FIFO的可编程性

表1显示了可编程的FIFO大小。大小

的FIFO中确定的最大数据包大小

硬件可为给定的端点支持。一个死

点只分配的空间在共享FIFO stor-

年龄如果RXEPEN / TXEPEN位= 1。如果端点

禁用（ RXEPEN / TXEPEN = 0）时，它被分配

0字节。注册影响的配置变化

共享FIFO中存储的端点之间必须不

制成而有有效存在于任何的数据

启用终端“的FIFO 。所有这些变化都会ren-

明镜所有FIFO内容不确定。注册比特

影响FIFO的分配是端点使能位

（ EPCON的TXEPEN和RXEPEN比特），尺寸

TXCON的启用端点位（ FFSZ位，

RXCON ） ，使能端点的同步位

（ TXCON和RXCON的RXISO位TXISO位） ，并

在MCSR寄存器的壮举位。

如果MCSR.FEAT寄存器位被设置为1时，额外

启用FIFO大小nonisochronous终点，

如表1所示。

表1.可编程FIFO大小

FFSZ [1 ：0]的

00

01

10

11

Nonisoch- 16字节64字节8字节* 32 *字节

RONOUS

等时

64字节256字节512字节1024字节

常识

*假定MCSR.FEAT = 1。如果该位是0和FFSZ = 10或11 ，这两个

显示的64字节大小。

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描述

（续）

FIFO访问

（续）

发送FIFO

发送FIFO中流传的数据缓冲区有以下特点：

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■

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支持最大可变大小（双包模式）两个独立的数据集。

包括字节计数器寄存器，用于存储在所述数据集的字节数。

防止在一个完整的FIFO覆盖数据。

可以重新发送的当前数据集。

所有发送FIFO使用相同的结构（见图2） 。发送FIFO和其相关联的逻辑可以MAN-

年龄最多两个数据集：数据集0 （ DS0 ）和数据组1 （DS1 ） 。由于两个数据集可以在FIFO中使用，背景

到后的传输的支持。双包方式发送FIFO是默认启用的。单包

模式可以通过固件约定强制执行（见TXFIF寄存器位） 。

CPU将数据写入由写指针指定的FIFO的位置。写后，写指针会

自动递增1。读出的标记点对写入数据的数据集的数据的第一个字节，和读出指针

指向下一个FIFO的位置，以通过USB接口来读取。后读，读指针自动递增

发言： 1 。

当一个良好的传输完成时，读出的标记物可以被推进到所述读出指针的位置来设置

向上以读取下一个数据组。当一个坏的传输完成时，读出指针是可以逆转的

读标记的位置，使功能界面重新读取最后一个数据重发设置。读

标记和提前读指针反转可以实现两种方式：显式的固件或自动

硬件，通过在发送FIFO控制寄存器（ TXCON ）位所指示的。

从CPU

写指针

中央处理器

写操作FIFO

数据集1

SIE READS FIFO

TXDAT

读指针

以USB接口

字节数

注册

TXCNTH

TXCNTL

数据集0

REVRP

ADVRM

读MARKER

5-5206

图2.发送FIFO

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