CYUSB3014开发板-用户手册(硬件)
基于CYUSB3014 USB3.0总线开发技术
基于CYUSB3014 USB3.0总线开发技术[导读]本文介绍了以FPGA为控制核心,以cypress的FX3系列CYUSB3014芯片为总线接口芯片,实现了对USB3.0总线技术的开发应用,实际测试的传输速度能够达到1.43Gbps。
1.引言USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）以其无需配置、即插即用等特性获得了广泛的应用。
2004年提出的USB2.0标准，传输速度最大能够达到480Mbps。
但在 USB3.0标准中，它的最大传输速度几乎是传统USB2.0传输速度的10倍，达到了5.0Gbps，被定义为“超高速U S B接口”。
本文基于CYPRESS的FX3系列USB3.0芯片，对USB3.0总线进行研究开发。
B3.0接口芯片概述赛普拉斯的EZ-USB FX3是新一代的USB3.0外设控制器，具有高度集成的灵活特性，允许系统设计者将USB3.0添加至任何系统。
本文采用的是FX3系列USB3.0芯片CYUSB3014FX3是完全兼容USB3.0 V1.0和USB2.0规范的，集成的USB2.0 OTG控制器允许芯片作为主从设备使用。
另外，它还支持一些常用的外设接口，如SPI，I2C，UART和I2S可以与外部设备进行通信。
FX3具有一个可进行完全配置的并行通用可编程接口GPIF II，它可以与任何处理器、ASIC或是FPGA连接。
它可以轻松无缝地连接至多种常用接口，比如异步SRAM、异步和同步地址数据复用式接口、并行 ATA等等。
EZ-USB FX3集成了USB3.0和USB2.0物理层（PHY）以及32位ARM926EJ-S微处理器，具有强大的数据处理能力，并可用于构建定制应用。
3.系统整体设计本系统设计主要由软件部分和硬件部分组成。
软件部分主要包括三大部分：PC机应用程序、FX3固件程序FPGA程序。
硬件部分主要由FPGA、USB3.0芯片和DDR2组成，硬件的系统框图如图2所示。
CYUSB3014
CYPRESS CYUSB3014 从EEPROM中启动：1.硬件配置PMODE[2:0]需要设置为1FF（注F表示引脚悬空；硬件EEPROM与I²C引脚相连）2.软件设置①配置芯片从USB启动（F11），烧写带有UsbI2cRegMode的.img程序文件；②按照下图烧写8个字节的启动数据；以上操作是向EEPROM中写入8字节数据43 59 0B B2 F8 00 B4 04，其中前两个字节是CYPRESS公司的签名CY，第三个字节是是EEPROM相关的设置，第四个字节是从EEPROM启动的标志，最后4个字节是PID和VID的值。
其中PID的值是00F8，这里故意设置成非00F1，以便和之前的驱动分别开来。
图中第6点说明烧写成功；③验证一下上面烧写是否真正成功，按照下图操作：上图中第3，说明从EEPROM中读出的8个字节，正是前一个过程烧写进去的8个字节，烧写成功；④拔掉USB线，将硬件启动模式设置为从EEPROM启动（1FF或F1F）；⑤出现下图画面，说明USB芯片已经从EEPROM启动了，由于PID=0081，是新设备，因此需要安装驱动程序。
3.软件编写①Initialize the I2C interface for the EEPROM of page size 64 bytes.→status = CyFxI2cInit (CY_FX_USBI2C_I2C_PAGE_SIZE);②Start the USB functionality.打开USB的功能→status = CyU3PUsbStart();③④⑤→4.I2C 接口采用VIO5 供电，该电压独立于其他串行外设。
这样，I2C接口可以灵活地在不相同的电压下工作，这个不同于其他串行接口。
I2C控制器所支持的总线频率为100 kHz、400kHz和1MHz。
当VIO5为1.2V时，支持的最大工作频率为100kHz。
当VIO5 为1.8 V、2.5 V或3.3 V时，支持的工作频率为400 kHz和1MHz。
USB3.0芯片CYUSB3014硬件设计指南
VDD 22uF 0.1uF VDD VBAT 0.01uF 0.1uF VBATT
AVDD 2.2uF 0.1uF
AVDD
VIO1 0.01uF 0.1uF
VIO1
U3TXVDF 0.1uF
VIO2
U3RXVDDQ 22uF 0.1uF
U3RXVDDQ
VIO3 0.01uF 0.1uF
VIO3
CVDDQ 0.1uF VBUS 0.1uF 0.01uF
CVDDQ
VIO4
VIO4 0.01uF 0.1uF
AVSS U3VSS U2AFE U2PLL
VBUS
VIO5
VIO5 0.01uF 0.1uF
Table 1. EZ-USB FX3 Power Domains Description
Max 1.25 1.25 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 6 6 3.6 1.25 1.25
Unit V V V V V V V V V V V V
X431使用说明第一部分
正在用镊 子拾取小 IC
1.2.2 防静电手环
维修作业时因为人 的手部要经常要接触到 主板的集成电路，大家 都知道人体是带有高的 静电电压，在维修作业 时一定要先带上防静电 手环，以防静电击穿或 损坏集成电路。防静电 手环有：有绳防静电手 环和无绳防静电手环之 分，如右图所示。
无绳防静电手 环
结果显示窗口
控制面板
测试结果 显示 被测点
第四节 Linux操作系统安装
1.4.1 Linux操作系统的安装过程
1.4.1.1 了解系统 为了能使安装过程能顺利进行和避免发生意外情况， 您最好能对您的系统有一些了解，您可以查看电脑的产 品说明书，如果您的电脑曾经/正在使用其他的操作系 统,您也可以从中了解一些您的电脑的相关情况。下面 将详细说明需要了解的地方： 硬盘大小 您应该知道硬盘大小。如果要安装在已 经装有其它系统的硬盘上,要知道是否有足够的空间可 以用来安装Linux.如果要安装蓝点Linux的所有系统软件 和应用软件，您需要1.2G的硬盘空间，如果典型安装的 话,需要500M的硬盘空间。 硬盘的接口类型 是IDE还是SCSI,如果您用的是IDE硬 盘，那么您需要检查计算机的BIOS，看硬盘的参数是不 是已经设成了LBA模式。
有绳防静电 手环
1.2.3 电批
电批相当于手动镙丝刀，只不过电批的扭力力矩 和和转速是靠直流电机来控制的，使用时要根据实际 情况调节它的转速和扭力力矩。
力矩调 节旋扭
转速调 节档 位
1.2.4热风枪
热风枪主要 用来拆除引脚多 的贴片集成电路， 使用时应特别注 意调节它的风力 和温度。否则温 度调节太高容易 把板烫坏，风力 调节得太大就容 易把周围的小的 元器件吹跑。
状态指示灯
cyusb3014硬件设计方案
cyusb3014硬件设计方案CYUSB3014是一款高性能USB 3.1 Gen 1外围设备控制器，广泛应用于各种USB接口设备中。
本文将详细介绍CYUSB3014的硬件设计方案，包括电路原理图、PCB布局、供电系统等关键设计要点。
一、总体设计方案CYUSB3014的硬件设计方案主要包括如下几个方面：电源管理、时钟系统、传输接口、外设接口以及调试接口等。
1. 电源管理CYUSB3014采用3.3V供电，需要提供一个稳定可靠的电源系统。
一般建议使用线性稳压器或者开关稳压器来提供3.3V电源，同时要遵循电源滤波、去耦、综合保护等设计原则。
2. 时钟系统CYUSB3014需要外部提供参考时钟，常用的方案是使用晶体振荡器与时钟输入引脚相连，振荡器的频率一般为19.2MHz。
此外，还需要为CYUSB3014提供一个时钟源，用于USB通信的时钟同步。
3. 传输接口CYUSB3014支持USB 3.1 Gen 1传输接口，可通过SuperSpeed USB 连接到主机。
在设计传输接口时，需要合理布局USB差分信号对，保证信号传输的稳定性和可靠性。
此外，还需要为数据线提供合适的阻抗匹配电路，以减少信号损耗。
4. 外设接口CYUSB3014支持多种外设接口，如UART、SPI、I2C等。
在设计外设接口时，需要根据实际需求选择合适的接口类型，并遵循相应的电气规范和信号传输原则。
5. 调试接口为了方便调试和测试，CYUSB3014提供了JTAG调试接口。
在设计时，需要保留JTAG接口的引脚，并为其提供合适的连接器，以便于联机调试和故障排除。
二、电路原理图设计电路原理图是CYUSB3014硬件设计的基础，它展示了CYUSB3014与其他电路元件之间的连接关系。
在绘制电路原理图时，需要清晰标注各个元器件的型号、数值和引脚信息，并按照信号流的方向进行布局。
三、PCB布局设计PCB布局设计是CYUSB3014硬件设计中至关重要的一环，它直接关系到电路的稳定性和性能。
USB3.0工业相机硬件调试中问题现象与解决方法
CYUSB3014的USB3.0工业相机硬件调试中问题现象与解决方法昨天调试了一款CYUSB3014做的USB3.0 1400W象素的相机硬件。
插到几台PC无论USB3.0口还是USB2.0口都是识别出新硬件，但是名字是“WEST BRIDGE” PID VID 是04B4/00BC。
按理正常情况CYUSB3014的默认PID VID应该是04B4、00F3啊。
这样自然就装不上驱动了啊。
因为这板子硬件被手工动过好多地方，关键是连USB3.0的SSTX和SSRX 2对差分线都被割断再重新连上的，所以一开始以为是通信错误，造成了 PIDVID 也错了。
我很确定我的原理图是没任何问题的，而PCB和样板不是我做的，就不敢确定了。
后来看了下硬件上PMODE的选择，居然是111，按我意思应该是F1F：Boot From I2C,On Failure,USB Boot is Enabled. 而EZ-USB FX3官方DATASHEET并没有111的配置。
所以果断改成F1F的 PMODE配置，再插USB口，这下正确了，立刻识别成了“Cypress USB BootLoader”.后来其实我找到了CYPRESS 官方最早的INF文件，在这个INF里我发现了04B4/00BC的PID和VID，猜测最早应该是存在PMODE为 111的配置的。
正确识别了感觉基本就没大问题了，于是载入一个IMG准备测试下，可是当载入IMG文件后，设备居然不重枚举了，CYPRESS 的CONTROL CENTER 软件中设备消失，电脑设备管理器里也没相应设备了。
试了N次换了其他PC也是同样结果，不过如果插到USB2.0的口子上是可以重枚举，并且可以正常测试官方的例子，测试速度也正常。
这就奇怪了，这问题确实也是第一次碰到，突然有点不知道怎么下手了，用示波器测量了很多信号都是挺好的。
于是又开始怀疑那个 SSTX SSRX 割断的地方，因为USB2.0正常，而在USB3.0口上就不正常了，好像现象和判断比较吻合。
CYUSB3014
OTG_ID SSRX SSRX + SSTX SSTX + D+ D-
I2C
I2C_SCL
TX
I2C_SDA
RX
CTS
RTS
SSN
SCK
I2S_CLK
I2S_WS
I2S_MSCLK
MOSI
MISO
I2S_SD
Cypress Semiconductor Corporation Document Number 001-52136 Rev. *I
PRELIMINARY CYUSB3014
EZ-USB® FX3 SuperSpeed USB Controller
Features
■
■
Ultra low-power in core power-down mode ❐ Less than 60 µA with VBATT ON and 20 µA with VBATT off Independent power domains for core and I/O ❐ Core operation at 1.2 V 2 ❐ I S, UART and SPI operation at 1.8 to 3.3V 2 ❐ I C operation at 1.2 V 10 × 10 mm, 0.8 mm pitch Pb-free ball grid array (BGA) package EZ USB® software and DVK for easy code development
TRST# TMS TCK TDIications
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
Digital video camcorders Digital still cameras Printers Scanners Video capture cards Test and measurement equipment Surveillance cameras Personal navigation devices Medical imaging devices Video IP phones Portable media players Industrial cameras
USB3.0调试手册
USB3.0调试⼿册宁波舜宇车载光学技术有限公司USB3.0数据采集系统FPGA+USB3.0韩斌2017/6/9USB3.0数据采集系统⽤户⼿册批准：审核：作成：⽇期⼀、USB协议概述关于USB的协议在《IFLabs USB3.0核⼼板开发⼿册V1.4》介绍的很详细，接下来主要介绍我在此间所学的⼀些总结和概括。
每个USB设备都可以包含⼀个或多个配置，不同的配置使设备表现出不同的功能组合，配置由多个接⼝组成。
在USB 协议中，接⼝代表⼀个基本的功能，⼀个功能复杂的USB设备可以具有多个接⼝, ⽽接⼝是端点的汇集。
端点的作⽤类似于寄存器。
每个端点在设备内部有唯⼀的端点号。
主机和设备通讯需要通过端点作为媒介。
端点的特点是单向性（即在某⼀时间只读或只写）。
设备的逻辑结构和组织结构见下图所⽰：PC机识别USB设备通过设备枚举来实现，⽽设备枚举⾸要步骤就是获取设备描述符。
在每⼀个USB设备内部，包含了固定格式的数据，通过这些数据，USB主机就可以获取USB 设备的类型、⽣产⼚商等信息。
这些固定格式的数据，我们称之为USB 设备描述符。
标准的USB设备有5种USB描述符：设备描述符、配置描述符、接⼝描述符、端点描述符合字符串描述符。
USB数据通讯模型的传输有四种传输⽅式，分为中断传输、批量传输、同步传输、控制传输。
如下就是控制传输的模型图：USB四个传输⽅式⼀般⼜分为三个事务：IN事务、OUT事务和SETUP事务，见下图所⽰：事务⼜分为令牌包（setup）、数据包（data）、握⼿包（ACK）、特殊包，如下图所⽰：⼀个包分为同步域（SYNC），标识域（PID），地址域（ADDR），端点域（ENDP），帧号域（FRAM），数据域（DATA）和校验域（CRC），见下图所⽰：USB正常⼯作之前，第⼀件事就是设备枚举，⽬的就是让主机认得这个USB设备，并且为这个设备配置资源，建⽴好主机与设备之间的数据传输通道。
设备枚举分为如下8个步骤：1，获取设备描述符2，复位3，设置地址4，再次获取设备描述符5，获取配置描述符6，获取端点、配置描述符7，获取字符串描述符8，选择设备配置⼆、CYUSB3014的SDK概述2.1介绍CYUSB3014的开发⽀持包由Cypress⽀持和提供，取名为FX3 SDK。
USB3.0硬件设计指南
Cap Value 0.1 uF, 0.01 uF 0.1 uF, 2.2 uF 0.1 uF, 2.2 uF 0.1 uF, 2.2 uF 0.1 uF, 0.01 uF 0.1 uF, 0.01 uF Number of caps 4 of each 1 of each 1 of each 1 of each 1 of each 1 of each per supply Pin Name VDD AVDD U3TXVDDQ U3RXVDDQ CVDDQ VIO1-5
This protection ensures the device will continue to function after ESD events up to the levels stated. The SSRX+, SSRX-, SSTX+, SSTX- pins have only up to +/- 2.2KV Human Body Model (HBM) internal ESD protection. Additional protection can be added to these pins by using high performance, low capacitance external ESD devices. To prevent an effect on the performance of this bus, the added capacitance should not exceed 0.4 pF. In terms of EMI, all signal and clock traces emit electromagnetic (EM) radiation when they switch from one level to another. To meet the various standards in different countries, these emissions must be minimized. You can use several techniques to lower EM emissions:
CYUSB3014型USB3.0+FPGA电路设计详解说明书
CYUSB3014型USB3.0+FPGA 电路设计详解小梅哥2016年12月29日星期四芯航线AC6102开发板上，使用了一片Cypress 的USB3.0全协议芯片CYUSB3014作为FPGA 与PC 机的高速通信桥梁。
关于CYUSB3014的各项性能和参数介绍，请参考AC6102 USB3.0开发教程中相关介绍。
本节主要介绍AC6102开发板上USB3.0电路的设计细节，方便大家在使用的时候快速核对理解。
以下为AC6102开发板上的USB3.0电路整体框图说明为了充分发挥USB3.0芯片的特性，特将CYUSB3014芯片的所有数字IO 与FPGA 连接，包括32根数据线，13根控制线、4根I2S 信号线以及UART 线等。
复位CYUSB3014有一个复位输入接口，当复位输入为低电平时，芯片处于复位状态。
只有当该引脚为高电平时，芯片才能正常工作，AC6102开发板在设计时，充分考虑了实际应用和系统调试时的情况，给CYUSB3014设计了两种复位方式，分别为FPGA控制复位和上电自动复位。
默认使用上电自动复位方式，该方式非常适合我们调试系统原型时使用，这样不必担心因为重新下载FPGA 的sof固件而导致USB芯片复位，影响USB3.0芯片的正常运行。
增加调试时候的工作量。
（如果使用fpga控制复位，那么每次下载完fpga的sof后，都会对USB芯片执行一次复位操作，从而使芯片内烧写的固件丢失，那么用户只能再烧写一次usb 芯片固件，从而增加了调试时候的工作量）。
如下图，R64默认没有焊接，即断开了CYUSB 芯片与FPGA芯片的连接，从而避免受到FPGA固件的影响，如果产品最终定型需要测试使用FPGA直接控制USB芯片复位，给R64安装100R左右的电阻即可。
时钟晶振CYUSB3014支持外部晶振提供时钟信号，支持19.2、26、38.4和52MHz的时钟频率，AC6102开发板上使用19.2MHz的晶振为CYUSB3014提供时钟源。
CYUSB3014各文档功能说明
3、AN68914.pdf
这是一篇专门说明如何从I2C启动的文章。主要有启动引脚的配置，I2C存储器的选择，启动文件映像的格 式等方面。
4、AN65974.pdf
最新博客
这是一篇说明实现SLAVE FIFO模式的文章。
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博文分类
1、AN70707.pdf
这是一篇关于CYUSB3014画电路板时需要注意的事项的文章。从电源引脚的退耦，BGA封装 焊 盘 的 大 小 ， 板 层 的 选 择 ， USB3.0连 接 器 的 选 择 ， 到 布 局 布 线 需 要 遵 守 的 很 多 准 则 等 方 面 ， 都 提 供了详细的说明。
以下网友评论只代表其个人观点，不代表本网站的观点或立场
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USB3.0芯片终于出来了_LZ3014 USB3.0开发板17（现有开发资料汇总） 2011-11-24 10:47
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USB3.0的芯片CYUSB3014面世已经有半年多了，但现在相应的开发资料还很少，只有区区四个文档，其 中一个文档官方发布了几天，随后又突然删除了。这里对这四个文档作一简单的说明，希望对广大网友有所帮 助。当然，官方的正式文档还没有发布，这其中肯定还会有一些错误。
FX3- CYUSB3014硬件设计指南和原理图检查表中文版
CYUSB3KIT-003 EZ-USB® FX3™超高速浏览器套件中提供了超高速浏览器套件的参考原理图。CYUSB3KIT-001 EZUSB® FX3™中提供了 EZ-USB FX3 DVK 的参考原理图。如果需要 EZ-USB FX3S DVK 原理图，请联系 fx3@。
15
总结 .................................................................... 30
16
参考 .................................................................... 30
目录
1 简介 ..........................................................................1 2 相关资源 ...................................................................2
2.1 EZ-USB FX3 软件开发套件
赛普拉斯为 FX3 提供了完整的软件和固件堆栈，这样很容易便能够将超高速 USB 集成到嵌入式应用内。软件开发套件 （SDK）中带有各种工具、驱动程序和应用示例，有助于加快应用开发程序。
2.2 GPIF™ II Designer
A 附录 A — PCB 布局提示.........................................31
1 简介
赛普拉斯的 EZ-USB® FX3™是新一代 USB 3.0 外设控制器，可提供集成且灵活的功能。FX3 具有一个可进行完全配置 的并行通用可编程接口 GPIF II，它能够与任何处理器、ASIC 或 FPGA 连接。它可轻松无缝地连接到多种常用接口， 如异步 SRAM、异步和同步地址数据复用式接口以及并行 ATA。FX3 包含一个嵌入式 32 位 ARM926EJ-S 微处理器， 它具有强大的数据处理能力，并可用于构建自定义应用。本产品采用了一种架构，使从 GPIF II 到 USB 接口的数据传 输速度可达 375 MB/秒。
CYUSB3014中文数据手册
Document Number 001-79276 Rev. **
Page 2 of 37
CYUSB3014
功能概述
赛普拉斯 EZ-USB FX3 是新一代 USB 3.0 外设控制器， 具有高度 集成的灵活特性，可帮助开发人员为任何系统添加 USB 3.0 功 能。 EZ-USB FX3 具有一个可进行完全配置的并行通用可编程接口 GPIF II，它可与任何处理器、ASIC 或 FPGA 连接。 这个通用可 编程接口 GPIF II 是赛普拉斯旗舰 USB 2.0 产品 FX2LP 中的 GPIF 的增强版本。 它可轻松无缝地连接至多种常用接口，比如 异步 SRAM、异步和同步地址数据复用式接口、并行 ATA 等等。 EZ-USB FX3 集成了 USB 3.0 和 USB 2.0 物理层 (PHY) 以及 32 位 ARM926EJ-S 微处理器，具有强大的数据处理能力，并可用于 构建定制应用。 本产品采用了一种巧妙的架构， 使从 GPIF II 到 USB 接口的数据传输速度可达 320 MBps[1]。 通过集成的 USB 2.0 OTG 控制器， 可以实现需要双角色使用场合 的应用。 例如， EZ-USB FX3 可以作为 MSC 和 HID 级设备的 OTG 主机使用。 图 1. EZ-USB FX3 配有用于存储代码和数据的 512 KB 片上 SRAM。 EZ-USB FX3 还具有可连接至 UART、SPI、I2C 和 I2S 等串行外 设的接口。 EZ-USB FX3 附带易用的 EZ-USB 工具， 为快速应用开发提供完整 的解决方案。软件开发工具包中附带应用示例，可缩短上市时 间。 EZ-USB FX3 完全符合 USB 3.0 规范 1.0 版，并可向下兼容 USB 2.0。本设备还符合电池充电规范 v1.1 和 USB 2.0 OTG 规 范 2.0 版。
CYUSB3014中文说明材料
特性n通用串行总线 (USB) 集成p符合 USB 3.0 规范 1.0 版的 USB 3.0 和 USB 2.0 外设p符合 PIPE 3.0 的 5-Gbps USB 3.0 PHYp符合移动 (OTG) 补充标准 2.0 版的高速移动 (HS-OTG) 主机和外设p32 个物理端点p支持电池充电规范 1.1 版和辅助充电器适配器 (ACA) 检测n通用可编程接口 (GPIF™ II)p可编程的 100-MHz GPIF II 接口能连接多种类型外部器件p8/16/32 位数据总线p多达 16 种可配置的控制信号n无障碍访问 32 位 CPUp运行频率为 200MHz 的 ARM926EJ 内核p512 KB 嵌入式 SRAMn还可连接下列外设p频率为 1 MHz 的 I2C 主控制器p采样频率为 32kHz、44.1kHz、48kHz 的 I2S 主控（仅发射器）p支持高达 4 Mbps 的 UARTp33MHz 的 SPI 主控n多种时钟输入频率可供选择p19.2、26、38.4 和 52 MHzp支持 19.2 MHz 晶振输入n内核断电模式下功耗超低p开启 V BATT 时低于 60 µA，关闭 V BATT 时低于 20 µA n内核和 I/O 各有独立电域p内核工作电压为 1.2Vp I2S、UART 和 SPI 的工作电压为 1.8 至 3.3Vp I2C 工作电压为 1.2Vn10 × 10 mm，0.8 mm 间距无铅球栅阵列 (BGA) 封装n EZ-USB® 软件和 DVK，可轻松进行代码开发应用n数字视频摄录机n数字照相机n打印机n扫描仪n视频采集卡n测试和测量设备n监控摄像机n个人导航设备n医疗成像设备n视频 IP 电话n便携式媒体播放器n工业摄像头逻辑框图目录功能概述 (3)应用示例 (3)USB 接口 (4)OTG (4)ReNumeration (5)EZ-Dtect (5)VBUS 过电压保护 (5)Carkit UART 模式 (5)GPIF II (6)CPU (6)JTAG 接口 (7)其他接口 (7)UART 接口 (7)I2C 接口 (7)I2S 接口 (7)SPI 接口 (7)引导选项 (7)复位 (8)硬复位 (8)软复位 (8)时钟 (8)32-kHz 看门狗定时器时钟输入 (8)功耗 (9)功耗模式 (9)配置选项 (12)数字 I/O (12)通用 I/O (12)系统电平 ESD...................................... 12绝对最大额定值 (13)运行条件 (13)交流电时序参数 (15)GPIF II 时序 (15)从器件 FIFO 接口 (18)同步从器件 FIFO 序列说明 (19)同步从器件 FIFO 写序列说明 (21)异步从器件 FIFO 读序列说明 (22)异步从器件 FIFO 写序列说明 (24)串行外设时序 (25)复位序列 (29)引脚说明 (31)封装图 (34)订购信息 (34)订购代码定义 (34)缩略语 (35)文档规范 (35)测量单位 (35)文档修订记录页 (36)销售、解决方案和法律信息 (37)全球销售和设计支持 (37)产品 (37)PSoC 解决方案 (37)功能概述赛普拉斯 EZ-USB FX3 是新一代 USB3.0 外设控制器，具有高度集成的灵活特性，可帮助开发人员为任何系统添加 USB 3.0 功能。
基于CYPRESS的CYUSB3014开发的USB3.0工业相机有哪些优势
基于CYPRESS的CYUSB3014开发的USB3.0工业相机有哪些优势基于CYPRESS的CYUSB3014开发的USB3.0工业相机有哪些优势CYPRESS公司推出的2款USB控制器芯片已经成为了市场的主流，被广泛应用于各个行业和领域，它们分别是USB2.0控制器芯片---EZ-USB FX2LP/CY7C68013A 和USB3.0控制器芯片EZ-USB FX3/CYUSB3014。
目前市场上大多数USB2.0 工业相机和USB3.0工业相机都是基于这两款芯片开发。
CY7C68013A芯片的内部主要包括高性能微处理器内核、USB2.0收发器、智能引擎(SIE)、增强8051内核、16K的RAM，4K的FIFO、IO接口、数据总线、地址总线，I2C主控制器和通用可编程接口等。
实测最高IN传输速度可达50MB/S，无论是接口还是速度都非常适合USB2.0工业相机或者其他USB2.0视频采集的开发。
CYUSB3014 是新一代 USB 3.0 外设控制器，具有一个可进行完全配置的并行通用可编程接口GPIF II，最大位宽32位，频率100MHZ，它可与任何处理器、ASIC 或FPGA 连接。
这个通用可编程接口 GPIF II 是CYPRESS USB 2.0 产品 CY7C68013A中的GPIF 的增强版本。
它可轻松无缝地连接至多种常用接口，比如异步SRAM、异步和同步地址数据复用式接口、并行ATA 等等。
CYUSB3014 带有运行频率为200MHZ的ARM926EJ内核，512K 嵌入式SRAM。
具有1MHZ频率的I2C主控制器，33MHZ的SPI主控制器。
实测在PC USB3.0接口IN传输速度高达400MB/S，如果算上外设整个系统的传输速度也可达320多MB/S。
那么基于CYUSB3014开发的USB3.0工业相机与CY7C68013A 开发的USB2.0工业相机相比有哪些优势呢？可见，基于CYUSB3014开发的USB3.0工业相机会比基于CY7C68013A开发的USB2.0工业相机具有更高的速度，更高的帧率，特别是在高象素SENSOR的应用上会有更好的效果，图象更加流畅。
USB 3.0 4-Port PCI Express Card 用户手册说明书
USB 3.0 4-Port PCI Express CardUser ManualModel: UGT-PC341All brand names and trademarks are properties of their respective ownersContents:Chapter 1: Introduction (3)1.1 Product Introduction (3)1.2 Features (4)1.3 System Requirements (5)1.4 Package Contents (5)Chapter 2: Getting Started (5)2.1 Hardware Installation (5)2.2 Driver Installation (6)2.3 Hardware Verify (8)2.4 Driver Uninstall (9)Chapter 3: Troubleshooting Tips (10)UGT-PC341 Page 2Chapter 1: Introduction1.1 Product IntroductionSuper-Speed USB 3.0 interface is the next revolution in I/O interconnect standards that will deliver the bandwidth and features required by PCs, consumer electronics and communications devices. with 10 times faster throughput than USB 2.0 standard and backward compatible with current USB device features, USB 3.0 interface will be the trendy of IT technology.This board is a 4-port Super-Speed USB 3.0 PCI Express card. It is compliant with the PCI Express Generation 2 specification for host PC system. It works up to 5 Gbps for data transfer when connecting to USB 3.0 compliant peripherals, while maintaining compatibility with existing USB peripheral devices.This board supports USB 3.0 High-Speed device and backward compatible with current USB 2.0 High-Speed and USB 1.1 Full-Speed device. It is an ideal choice for external storage devices, MP3 players, external DVD Writer, Card Readers, digital cameras, webcams, networking, video devices, and all other USB devices.UGT-PC341 Page 31.2 Features●Fully compliant with PCI Express Base Specification Revision2.0●Single-lane (x1) PCI Express throughput rates up to 5 Gbps●Compliant with Universal Serial Bus 3.0 specification Revision1.0●Supports simultaneous operation of multiple USB 3.0, USB 2.0and USB 1.1 devices●Supports the following speed data rates as follows:Low-speed (1.5Mbps) / Full-speed (12Mbps) / High-speed (480Mbps) / Super-speed (5Gbps)●Compliant with Intel’s eXtensible Host Controller Interface(xHCI) Specification Revision 0.96●Supports 4 downstream ports for all speeds●Built-in 4-pin power connector for receiving extra power supplyfrom system●Hot-swapping feature allows you to connect/disconnect deviceswithout powering down the system●Support Windows® XP/Vista/7 (32/64 bit)UGT-PC341 Page 41.3 System Requirements●Windows® XP/Vista/7 (32/64 bit)●One available PCI Express slot (Recommend PCI Express 2.0)1.4 Package Contents● 1 x USB 3.0 4-Port PCI Express Card● 1 x Driver CD● 1 x User Manual● 1 x SA TA to 4 pin Molex Power ConverterNote: Contents may vary depending on country/market. Chapter 2: Getting Started2.1 Hardware Installation1.Turn off the power to your computer.2.Unplug the power cord and remove your computer’s cover.3.Remove the slot bracket from an available PCIe slot.4.To install the card, carefully align the card’s bus connector with UGT-PC341 Page 5the selected PCIe slot on the motherboard. Push the board down firmly.5.Replace the slot bracket’s holding screw to secure the card.6.Replace the computer cover and reconnect the power cord.2.2 Driver Installation1.Insert the provided CD into your disk drive.2.At the Windows desktop click Start, then Run.3.Type D:\UGT-PC341\Setup.exe, then click OK. (Change D: tomatch your CD-ROM drive letter)4.Click “Next” to continue.Please check accept license agreement box, and click “Next”to continue.UGT-PC341 Page 6UGT-PC341Page 75. Select “VIA XHCI Host Controller Driver” and press “Next”.Please review settings before install the driver, and click “Next”to continue.6. Click “Next” to continue.Click “Finish” to end of the driver installations steps.UGT-PC341Page 87. After driver installation is complete, your must restart your computer.Note: We do not provide USB 3.0 driver for Mac and Linux OSs.2.3 Hardware Verify1. Click on the “Device Manager” tab in the Windows ControlPanel.Start > Control Panel > Device ManagerUGT-PC341Page 92. Entry “Universal Serial Bus controllers” item, and you can read“VIA USB 2.0 Hub”, “VIA USB 3.0 Root Hub” and“VIA USB eXtensible Host Controller” in the Device Manager.2.4 Driver Uninstall1. Click on the “Programs and Features” tab in the WindowsControl Panel.Start > Control Panel > Programs and FeaturesUGT-PC341Page 102. Entry “Uninstall or change a program”page, and double click “VIA Platform Device Manager” to process driver uninstallation procedure.Chapter 3: Troubleshooting TipsIf card and devices connected to the computer do not seem to beworking properly, please perform below basic troubleshootingsteps:1.Check that all cables are correct and securely connected.2.Make sure USB device’s power is turned on.3.Make sure the devices are getting enough power they require.4.Make sure there is no problem with the card installation.●Computer failed to start after inserting the USB 3.0 PCI Expresscard.Turn off the computer, remove the USB 3.0 PCI Express Card, and try to restart the computer. If the computer starts successfully, it means that the card has not been inserted into the PCI Express slot correctly. Please clean golden figure by rubber firstly, then change another PCI Express slot.●How to deal with there is a yellow exclamation point oncontroller?1.Please shutdown your computer and move the card toanother available slot then re-install USB 3.0 driver.2.Please point on this device then right-click on the mouse. UGT-PC341 Page 11Selecting “Update Driver” to renew USB driver.3.This exclamation point usually means there is a resourceconflict between this card and another card in your system.Please move the card to another available slot. Restart yourcomputer. Windows will re-configure itself and re-assignresources. Check your device manager again.● A message is displayed starting that not enough power can begiven to the connected device.Make sure to plug 4-pin power cable on board to provide efficient power to USB devices. But the better way is using device self-power to satisfy it.●Is it possible to connect current USB 1.1 or 2.0 devices to theUSB 3.0 PCI Express card?Yes it works. Device will not obtain the USB 3.0 speed, but USB 2.0/1.1.UGT-PC341 Page 12。
cyusb3014开发板入门记录
/******************************************************************************
Jlink debug
注意：jlink 驱动必须采用 V4.12 曾经试过其他好几个版本都不行。 流程：开发板结好 jlink、上电--> 打开 SEGGER J-LINK GDB SERVER（不能关闭） --> 按 照后面第二篇文章所示进行设置调试
/****************************************************************************** demo 《FX3 Programmers Manual.pdf》
Cyusb3014 代码启动
硬件底层与 os 初始化的关系 第8章 ******************************************************************************/
2、其他需要注意的地方：
以下内容在必要的地方必须用空格键隔开
/*****************
-Wl,-d
-Wl,--no-wchar-size-warning
-Wl,--entry,CyU3PFirmwareEntry
"${FX3_INSTALL_PATH}\firmware\u3p_firmware\lib\fx3_debug\cyu3lpp.a"
-Wl,--entry,CyU3PFirmwareEntry
"${FX3_INSTALL_PATH}\firmware\u3p_firmware\lib\fx3_debug\cyu3lpp.a"
CYUSB3014原理图注意事项,连接器封装
CYUSB3014原理图注意，USB3.0连接器规格,插座封装CYUSB3014的官方原理图中我们会发现USB3.0 插座的RX- RX+分别接到了CYUSB3014的RX+ 和RX-，咋一看好象不太对。
其实是正确的，CYUSB3014内部会自动判断自适应正负，所以为了LAYOUT方便，正负互换都没关系。
USB3.0连接器引脚、接口定义及封装尺寸USB 3.0中定义的连接器包括（本文不包含连接线缆）：USB 3.0 A型插头和插座USB 3.0 B型插头和插座USB 3.0 Powered-B型插头和插座USB 3.0 Micro-B型插头和插座USB 3.0 Micro-A型插头USB 3.0 Micro-AB型插座1、USB 3.0 A型USB插头（plug）和插座（receptacle）引脚顺序（左侧为Plug，右侧为Receptacle）：引脚定义：封装尺寸（单PIN Receptacle）：2、USB 3.0 B型USB插头（plug）和插座（receptacle）引脚顺序（左侧为Plug，右侧为Receptacle，注意箭头所指斜口向上，USB端口朝向自己）：引脚定义：封装尺寸（单PIN Receptacle）：3、USB 3.0 Powered-B型USB插头（plug）和插座（receptacle）引脚顺序（左侧为Plug，右侧为Receptacle，注意宽边在上，USB端口朝向自己）：引脚定义：封装尺寸（Receptacle）：4、USB 3.0 Micro USB插头和插座USB 3.0 Micro USB插头和插座变化相当大，而官方的协议文档中，涉及该部分的插图仍然存在模糊情况，这里不再抓图，前面文章介绍过Micro USB接口主要是用于蜂窝电话和便携设备的，体积相比Mini-USB更小。
Micro USB插头和插座分为三种：USB 3.0 Micro-B型插头和插座USB 3.0 Micro-A型插头USB 3.0 Micro-AB型插座USB 3.0 Micro-B连接器引脚定义：USB 3.0 Micro-AB/-A连接器引脚定义如下：分享：。
基于CYUSB3014 USB3.0总线开发技术
信号 SSRX+/-和 SSTX+/-，从而可以真正的实现全双工。同时，USB3.0 还兼 容了 USB2.0 的 D+/-信号接口，从而可以与 USB2.0 无缝连接。使用从器件 FIFO 接口与 FPGA 链接，传输速度能达到可达到 320MBps。图 3 为 USB 芯 片与 FPGA 和 PC 机的电路连接。
USB2.0 传输速度的 10 倍，达到了 5.0Gbps，被定义为超高速 U S B 接口。本
文基于 CYPRESS 的 FX3 系列 USB3.0 芯片，对 USB3.0 总线进行研究开发。
B3.0 接口芯片概述
赛普拉斯的 EZ-USB FX3 是新一代的 USB3.0 外设控制器，具有高度
基于 CYUSB3014 USB3.0 总线开发技术
1.引言
USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）以其无需配置、即插即
用等特性获得了广泛的应用。2004 年提出的 USB2.0 标准，传输速度最大能
够达到 480Mbps。但在
USB3.0 标准中，它的最大传输速度几乎是传统
口，如 SPI，I2C，UART 和 I2S 可以与外部设备进行通信。
FX3 具有一个可进行完全配置的并行通用可编程接口 GPIF II，它可
以与任何处理器、ASIC 或是 FPGA 连接。它可以轻松无缝地连接至多种常用
接口，比如异步 SRAM、异步和同步地址数据复用式接口、并行 ATA 等等。
3.1 DDR 模块设计 与 FPGA 相比，USB3.0 接口是一个高速的接收单元。在不同工作速 度的系统之间，数据缓存是不可或缺的部分，一般来说，使用 FIFO 基本可 以使各系统工作在自己的时钟频率下，而不需要反复的互相握手信号就能进 行数据的交流。本文设计的数据是保存在计算机上，由于各计算机的硬件配 置可能会不一样， 我们设计了 DDR2 虚拟 FIFO 模块来进行数据缓存，为批 量传输时能够提供足够的缓存，不用担心为缓存不够电脑来不及存取数据造 成数据丢失。 本系统选用两片 MT47H64M16HR，两片 DDR 并联控制总线和地址 总线，总存储容量达到 2Gbit，读写宽度都为 16bit，它具有丰富的资源，足 够满足本系统的需要。 3.2 USB3.0 接口设计 与 USB2.0 不同的是，USB3.0 在与计算机通讯时，它有自己专用的 数据通路，专用的数据发送线路和独立的数据接收线路，即图 3 中四线差分
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目录
1.
介绍 ................................................................................................... 3
1.1 适用范围 .................................................................................3 1.2 开发板特征参数 .....................................................................3 1.3 开发板实物图 .........................................................................3
Figure 2-1. CYUSB3014 开发板实物图 下图是 CYUSB3014 开发板尺寸图：
Figure 2-2. CYUSB3014 开发板尺寸图
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CYUSB3014 开发板
硬件用户手册-V01
2.2 CYUSB3014 开发板原理图描述
2.2.1
CYUSB3014 开发板电源供电 默认情况下，开发板的供电 5V 由 USB 座提供，CYUSB3014 芯片工作需要的 3.3V 和 1.2V 由高效率 DC/DC 电 源供电，使用户设计扩展板时更方便，电源部分设计的原理图如下所示。板上有 3.3V 电源指示灯 D2，当板子正 确供电时，此 LED 会显示高亮。默认情况下，板子所有 BANK 的 IO 都是 3.3V 电平。
B1 VIO4
L9 VIO1_1 H11 VIO1_2
B7 AVSS A1 U3VSSQ B9 VSS13 B8 VSS14
FX3_121_BUMP_10
Figure 2-3. 主芯片电源管理
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R15 100K
R18 33K
C19 10nF
R5
4.7K
R6
4.7K
3V3 R21 4.7K
VIO1
FX3_121_BUMP_10
3V3
J2
1 2 3
CON3
3V3
J3
1 2 3
CON3
3V3
J4
1 2 3
CON3
Figure 2-6. PMODE 控制 boot 方式
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通过 SPI 接口外扩了 Micron 的 1MB 字节的 SPI Flash M25P80，具体的连线方式如下图所示：
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1. 介绍
1.1 适用范围
CYUSB3014 开发板具有完全可配置、通用可编程接口 ( GPIF™ II )，可与任何处理器、ASIC、图像传感 器或 FPGA 接口。GPIF™ II 是 FX2LP 中最初的 GPIF™ 的增强版，赛普拉斯的旗舰 USB 2.0 产品。可轻 松无缝链接至多种常用工业接口，如同步从器件 FIFO、异步 SRAM、异步和同步地址数据复用接口、闪存 等。此外，用户还可使用赛普拉斯 GPIF™ II 设计工具定义自己的外设接口。
F1 VIO2
A7 AVDD
E3 VIO3
A2 U3RXVDDQ
B5 U3TXVDDQ
G1 L1 VSS1 E2 VSS2 L6 VSS3 D8 VSS4 G11 VSS5 L11 VSS6 K4 VSS7 L3 VSS8 K3 VSS9 L2 VSS10 A8 VSS11
VSS12
B6 CVDDQ
U4 1
BST
2 GND
3 FB MP2359
6 SW
5 VIN
4 EN
R16 100K
1
2
L2
3.3uH D1 IN5819
VBUS_5V
C20 4.7uF
+ C23 47uF
C24 100nF
3V3
3V3
R14 1K
1
D2
2
1V2
1V2
L3 2.2uH
M
3V3
U5 4
VIN C27
3 SW
C25 4.7uF
Figure 2-5. PMODE 控制 boot 方式
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具体的跳线设计如下图所示，可以通过跳线帽的插拔位置来控制系统 boot 方式。
U1A
P - PORT
SEC 1/7
DQ0 DQ1 DQ2 DQ3 DQ4 DQ5 DQ6 DQ7 DQ8 DQ9 DQ10 DQ11 DQ12 DQ13 DQ14 DQ15 PCLK CTL0 CTL1 CTL2 CTL3 CTL4 CTL5 CTL6 CTL7 CTL8 CTL9 CTL10 CTL11 CTL12
➢ CYUSB3014 开发板自带 M25P80 SPI Flash 芯片，1MB 字节的存储容量；
➢ CYUSB3014 开发板自带 16KB 大小的 EEPROM，型号为：AT24C128；
➢ CYUSB3014 开发板自带 5V 转 3.3V 的 DC/DC，芯片型号为：MP2359；
➢ CYUSB3014 开发板自带 3.3V 转 1.2V 芯片 CORE 电压的 DC/DC，芯片型号为：NCP1529
2.
CYUSB3014 硬件描述 ........................................................................4
2.2 CYUSB3014 开发板原理图描述..............................................5 2.2.1 CYUSB3014 开发板电源供电......................................5 2.2.2 CYUSB3014 开发板 Boot 方式....................................6 2.2.3 CYUSB3014 开发板默认晶振......................................8 2.2.4 CYUSB3014 开发板外部扩展接口..............................9 2.2.5 CYUSB3014 开发板 JTAG 电路 ...................................9 2.2.6 CYUSB3014 开发板复位按键电路............................10
1.2 开发板特征参数
CYUSB3014 开发板主要特征参数如下所示：
➢ 主控芯片：
CYUSB3014；
➢ 主控芯片封装为：
BGA-121；
➢ 主控芯片外部时钟源频率： 19.2MHz；
➢ CYUSB3014 芯片内部自带：运行于 200MHz 的 ARM926EJ 内核；
➢ CYUSB3014 芯片内部自带：512KB 大小的 SRAM；
F10 F9 F7 G10 G9 F8 H10 H9 J10 J9 K11 L10 K10 K9 J8 G8
100R J6 R22 K8 K7 J7 H7 G7 G6 K6 H8 G5 H6 K5 J5 H5
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
D11
D12
D13
D14
D15
PCLK
CTRL0
注：FPGA 的核心电压 1.2V 由 On-Semi 的高性能 DC/DC 电源管理芯片 NCP1529 产生，更详细的设计请参考 附件 20170305-V1.pdf。
1V2
C5 C6 C7
22uF22uF22uF 10V 10V 10V
C8 100NF
C4 C9 C10 100N1F00N1F00NF
➢ CYUSB3014 开发板引出了 USB 3.0 的 Type-B 型母座；
1.3 开发板实物图
Figure 1-1. CYUSB3014 开发板的侧视图
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2. CYUSB3014 硬件描述
CYUSB3014 开发板自带 CYUSB3014-BXZI 芯片，Micron 的 M25P80 1MB 字节 SPI Flash，Atmel 的 AT24C128 EEPROM 芯片，19.2MHz 高速无源晶振，提供了一个 2x32p 2.54mm 间距的扩展接口。 下图是 CYUSB3014 开发板实物图：
U1G
POWER
SEC 7/7
H1 VDD1
C3 VDD2
L7 VDD3
E9 VDD4
F11 VDD5
L5 VDD6
J11 VDD7
B10 VDD8
E10 VBAT
R3
0R
C11 VIO5
3V3
C11
10uF 10V
C12 C14 100NF 100NF
C13 C15 C16 100NF 100N1F00NF
R19 100K
C26 18pF
4.7uF 1 EN
5 GND FB
NCP1529
2
R20
F1
100K
M
F2
M
Figure 2-4. DC/DC 电源芯片