CY7C68013A EZ-USB FX2LP 中文数据手册
Cypress EZ-USB FX2LP 系列(CY7C68013A/14A/15A/16A)中文翻译版数据手册(Document 001-78668,2012-04-25 修订,原著 71 页英文版,中文版 64 页)。与既有英文手册笔记互为中英对照。
芯片定位
- EZ-USB FX2LP (CY7C68013A/14A) 是 EZ-USB FX2 (CY7C68013) 的低功耗版本:单芯片集成 USB 2.0 收发器 + 智能 SIE + 增强型 8051 + 可编程外设接口
- 实测数据传输速率 >53 MB/s,接近 USB 2.0 高带宽上限,固件仍用低成本 8051 编写
- 与 FX2 引脚兼容、对象代码兼容、功能兼容(FX2LP 是超集),封装 56-pin 起(5mm×5mm VFBGA)
型号区分(后缀决定应用场景)
| 型号 | 定位 | 暂停电流(典型) |
|---|---|---|
| CY7C68014A | 电池供电 | 100 μA |
| CY7C68013A | 非电池供电 | 300 μA |
| CY7C68016A | 电池供电 | 100 μA |
| CY7C68015A | 非电池供电 | 300 μA |
- 15A/16A 为 56-pin QFN (26 GPIO),比 13A/14A 多 2 个 GPIO
- 封装与 GPIO 数:128 TQFP (40 GPIO)、100 TQFP (40 GPIO)、56 QFN (24 GPIO)、56 SSOP (24 GPIO)、56 VFBGA (24 GPIO)
- 超低功耗:任何模式下 ICC ≤ 85 mA
关键架构参数
- USB 速度:支持全速 12 Mbps 和高速 480 Mbps,不支持低速 1.5 Mbps
- 8051 内核:256 B 寄存器 RAM、扩展中断系统、3 个定时器/计数器、2 个 USART;每指令周期 4 时钟;CPU 频率 48/24/12 MHz(CPUCS 寄存器可动态切换,默认 12 MHz)
- 晶振:24 MHz ±100 ppm 外部晶振(并联谐振、基本模式、500 μW、12 pF±5%),片上 PLL 倍频至 480 MHz
- USART:UART0/UART1 内部时钟固定 230 KBaud(误差 <1%,随 8051 时钟自动调整);SMOD 位置 1 可达 115200 波特
- I2C:仅支持 100/400 kHz 主控模式;SCL/SDA 开漏+迟滞输入,即使无器件也必须上拉到 3.3V
- 代码载体:8051 代码可经 USB 下载到内部 RAM / 从 EEPROM 加载 / 从外部存储器运行(仅 128 引脚封装)
- RAM:16 KB 片上代码/数据 RAM(FX2 的两倍)
端点与 FIFO(数据采集设计核心)
- EP0:双向 64 B 控制端点;EP1IN/EP1OUT:64 B,批量或中断
- EP2/4/6/8:8 个 512 B 缓冲模块,批量/中断/同步均可;EP4/EP8 双缓冲,EP2/EP6 可配双/三重/四重(quad)缓冲
- 高速模式下最大包 512 B,全速模式只用每缓冲首 64 B;未用缓冲空间不可挪用
- FIFO 突发速率高达 96 MB/s(8/16 位总线自动切换)
- 端点 RAM 高 4 KB 为 USB 寄存器 + FIFO 缓冲区(0xFFFF E200 起,禁止普通数据填充)
- CONTROL 传输设置数据单独 8 B 缓冲(0xE6B8–0xE6BF)
中断系统
- USB 中断:27 个中断源共享 USB INT,支持自动矢量化(INTSETUP.AV2EN=1,跳转表基址预载 0x0044)
- FIFO/GPIF 中断:14 个中断源共享 INT4,同样支持自动矢量化(INT4VEC)
- 典型源:SUDAV/SOF/SUTOK/SUSPEND/USB复位/HISPEED/EP0ACK/各 EP InOut 就绪/IBN(NAK)/ERRLIMIT/EPxISOERR(PID 序列错)
GPIF 与从器件 FIFO
- GPIF(通用可编程接口):波形描述符+配置寄存器定义波形,内部自动生成控制信号,直连 ASIC/DSP/ATA/UTOPIA/EPP/PCMCIA
- 从器件 FIFO:外部主控直接经 IFCLK/SLCS#/SLRD/SLWR/SLOE/PKTEND/标志 控制端点 RAM 中的 512 B 模块;手册给出同步/异步读写、Packets End 探针、输出使能、标志/地址探针全套时序图(第 43–50 页)
- 智能媒体标准 ECC 生成器(存储类应用)
应用
便携式视频记录仪、MPEG/TV 转换、MP3 播放器、网络设备、数据采集卡(本项目中用作 USB 数据采集卡主控,见 IFLabs 实例集)。
可行动点
- 做 FX2LP 从器件 FIFO 采集时序设计时,直接查中文版第 44–50 页时序图,与英文原版页码不同,以中文版为准
- 电池供电选型选 14A/16A(暂停 100 μA),总线供电选 13A/15A