IFLabs CY7C6013A USB2.0 数据采集实例图集(21-36 外设接线汇总)
来源为液相芯片项目数据采集卡资料包中 IFLabs FX2LP(CY7C6013A)开发板配套实例源代码目录下的 14 份实例原理图 PDF(编号 21~36)。每份 PDF 是一个”USB + 外设”最小系统的电路原理图,正文文字极少(核心内容在图形里,文本层只提取得出芯片型号与网络标号)。这批图是当年做流式细胞仪数据采集卡(CY7C6013A/FX2LP 方案)时的参考设计库。
公共平台:IFLabs FX2LP 核心板
所有实例共用同一块 USB2.0 全功能核心板(图框标注 IFLabsFX2LPCoreBoard,2015-06-10 版),主控 Cypress CY7C6013A(FX2LP,80 脚,含 8051 + USB 收发器,无需外部固件 ROM——程序从 USB 枚举后加载运行)。关键引脚分布(从文本层完整提取,是三份 IFLabs 笔记里最完整的一次):
- FD0-FD7 = PB0-PB7,FD8-FD15 = PD0-PD7:GPIF/Slave FIFO 共享 16 位数据总线
- PA0-PA7:INT0#/INT1#、*WU2、FIFOADR0/1(FIFO 端点选择)、*SLOE(总线释放)、*PKTEND、*FLAGD/SLCS#
- PC0-PC7 = GPIFADR0-7:GPIF 地址线
- PE0-PE7:T0OUT/T1OUT/T2OUT、RXD0OUT/RXD1OUT、INT6、T2EX、PE7 复用 GPIFADR8(第 9 根 GPIF 地址线)
- RDY0-RDY5 复用 *SLRD/*SLWR;CTL0-CTL5 复用 *FLAGA/B/C;*IFCLK 接口时钟;INT4/INT5#
- 板载 USB5V(总线取电)、RESET#、BKPT、A16、串口 RXD0/TXD0、I2C SDA/SCL 引出
这套引脚复用关系与已有的 IFLabs-CY7C6013A-USB引脚定义 笔记互相印证;数据通路类实例的 FPGA/FIFO 对接可参考 FX2-FX3-SlaveFIFO采集卡-FPGA引脚报告-XC3S200。
14 个实例一览(编号 → 外设芯片 → 接口方式)
| # | 实例 | 外设芯片 | 挂接方式 |
|---|---|---|---|
| 21 | LED 数码管显示 | 7 段数码管(经 FD 口驱动) | GPIF Slave FIFO 直接 IO |
| 22 | EEPROM 实现自定义 USB 设备启动 | AT24 系列 I2C EEPROM | I2C(SDA/SCL),断电保存 USB 设备描述符实现免枚举固件自启动 |
| 23 | LCD 液晶显示 | NH12864M(128×64 点阵) | 并行数据/控制线 |
| 24 | DA 转换输出 | AD558(并行 8 位 DAC) | 并行数据线 + 控制 |
| 25 | AD 转换数据 | MAX197(12 位并行 ADC)+ MAX8875 | 并行接口,中位机采样参考设计 |
| 26 | I2C 总线读写 | AT24C08 | GPIO 模拟 I2C(SDA/SCL) |
| 27 | Microware 串行总线 | AT93C66(Microwire EEPROM) | CS/DI/SK/DO 四线 Microwire 时序 |
| 28 | 实时时钟 | DS1302 | 三线(CS/I/O/SCLK)单总线 RTC |
| 29 | 单总线温度传感器 | DS18S20 | 单总线 DQ + 4.7k 上拉 |
| 30 | Slave FIFO 数据采集 | 核心板直连(外部逻辑挂 FD 总线) | 从设备模式 Slave FIFO,SLRD/SLWR/SLCS/FIFOADR/FLAG 全套握手信号接外部(本实例为 ADC/放大器前端) |
| 31 | LabVIEW 平台 USB 开发 | 核心板 + PC 上位机 | VID 0x0547 PID 0x2235(Cypress 官方 demo),NI-VISA 调用 |
| 33 | 高速数据采集 | CY7C4265(双端口 FIFO)扩展至 18 位总线宽度 | 外部 ADC → 18 位 FIFO ↔ FX2LP FD15-0,Slave FIFO 突发传输,是高速采集卡的标配缓冲方案 |
| 34 | HID 键盘 | PCF8574(I2C 8 位 IO 扩展)+ 按键 | I2C 扩展按键输入,固件枚举为 HID 键盘类设备 |
| 36 | 片外 SRAM | 异步 SRAM | FX2LP 扩展总线(A16 地址 + FD 数据)直接映射 |
核心工程结论
- 三种外设挂接范式:(a) GPIO/并行直驱(21/23/24/25/26/27/28/29/36)——8051 固件位操作即可;(b) Slave FIFO(30/33)——外部逻辑(FPGA/ADC/FIFO)按同步总线时序直连 FD 口,不经 8051,带宽最高;(c) 设备类固件(22/31/34)——改 USB 描述符走自定义/vendor 或 HID 类。
- 实例 33 的 CY7C4265 双端口 FIFO 缓冲结构与项目自研采集卡的 FX2-FX3-SlaveFIFO采集卡-FPGA引脚报告-XC3S200 方案同构:外置 FIFO 解耦采集速率与 USB 突发,是 FX2LP 方案高速采集的标准做法。
- 实例 22 的 EEPROM 自启动:CY7C6013A 本身无 Flash,默认 RAM 运行需上位机每次下载固件;烧 I2C EEPROM 后设备以定制 VID/PID 上电自枚举,产品化必需步骤。
- 这批实例与自研用途高度对应:25/30/33 = 数据采集主通路参考,28/29 = 时钟与温度补偿参考,34 = 免驱 HID 方案参考。
资料状态
- 14 份 PDF 均为 1-2 页原理图源文件(Altium,文件名标注 30.SchDoc/33.SCHDOC 等),无正文说明文字;实例目录内另有对应的 Keil C51 固件源码子目录(USBPort/、驱动程序/ 等),未下载。
- 配套 Keil c51v9.50a 目录下含破解工具类 PDF,按规则不处理。