CY7C68013芯片挂起，无法读取数据怎么解决？

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针对CY7C68013（FX2LP）在Slave FIFO模式下端点写满后PC无法读取的问题，结合Slave FIFO自动模式的特点，以下是系统的分析和解决方案：

核心问题诊断

出现"挂起"的主要原因通常是：

1. 端点FIFO状态机卡死 - 当FPGA写入速度超过PC读取速度，且未正确处理缓冲区切换/复位信号。


2. USB协议栈错误 - 固件未正确处理主机IN令牌请求或NAK/STALL响应。


3. FPGA与FX2LP同步失效 - FIFO标志（FLAG）或控制信号（SLRD/SLWR）时序冲突。


4. PC驱动超时 - 设备未及时响应导致主机控制器重置设备连接。

关键解决方案（固件/FPGA协同修改）

1. 强制端点复位机制（关键步骤）

在固件中添加端点超时复位逻辑，防止FIFO状态机卡死：

// 在TD_Poll()中循环检查端点状态

if (EP2468STAT & bmEPFULL) {  // 检测端点满标志

    static WORD resetCount = 0;

    resetCount++;

    if (resetCount > 1000) {   // 持续超时阈值（根据实际调整）

        RESETFIFO(0x02);      // 硬复位端点2（示例）

        resetCount = 0;

    }

} else {

    resetCount = 0;

}

2. 优化FIFO缓冲区管理

• 启用双缓冲/四缓冲：
  

  // 配置端点为双缓冲（IN端点）
  
  EP2CFG = 0xA0;  // DIR=IN, TYPE=BULK, SIZE=512, BUF=DOUBLE



• 检查自动提交设置：
  

  // 确认AUTOIN=1（自动提交数据）
  
  EP2FIFOCFG = 0x09;  // AUTOIN=1, ZEROLENIN=0, WORDWIDE=0

3. FPGA端信号同步增强

// FPGA侧关键信号处理示例

always @(posedge IFCLK) begin

    if (flaga_n == 1'b0) begin  // FIFO非满时可写

        slwr <= write_enable;  

        fdata <= tx_data;

    end else begin

        slwr <= 1'b1;          // FIFO满时强制停止写入

    end

end

• 严苛时序约束：
  

  # Xilinx约束示例
  
  set_false_path -from [get_clocks usb_clk] -to [get_clocks fpga_clk]

4. USB协议层强化

• 禁用端点STALL：
  

  EP2CS &= ~bmSTALL;  // 确保端点不处于STALL状态



• 正确响应IN令牌：
  

  void ISR_Ep2in(void) __interrupt EP2_ISR {
  
    if (EPIRQ & bmEP2_IFIFOREADY) {
  
        EP2FIFOCFG |= 0x80;  // 重新使能自动IN
  
        EPIRQ = bmEP2_IFIFOREADY;  // 清除中断
  
    }
  
  }

5. 驱动层和PC端优化

• 增大USB驱动程序缓冲区：
  

  // Windows驱动程序示例
  
  device->ControlEndpoint->MaximumPacketSize = 1024;
  
  device->BulkInEndpoints[0]->MaximumTransferSize = 64*1024;



• 异步重叠I/O检查超时：
  

  ReadFile(hDevice, buffer, size, &bytesRead, &overlapped);
  
  WaitForSingleObject(overlapped.hEvent, 500);  // 500ms超时

验证与调试方法

1. 
   

   信号完整性测试：

   
   
   
   
   • 使用逻辑分析仪捕获 IFCLK, FLAGA/B/C/D, SLWR, SLRD, FIFOADR[2:0], FDATA[15:0]
   
   
   • 重点检查FLAG变低后是否及时停止SLWR
   
   
   
   


2. 
   

   固件状态监控：

   
   

   // 将状态寄存器映射到IO端口
   
   IOA = EP2468STAT;  // 实时输出状态到IO引脚

   
   


3. 
   

   USB协议分析仪捕捉：

   
   
   
   
   • 检查主机发出的IN令牌包频率
   
   
   • 验证设备是否返回DATA或NAK响应
   
   
   
   

推荐配置清单

终极备选方案

若问题仍未解决，实施硬件复位线：

if (timeout_occurred) {

    I2C_Write(0xE6, 0x01);  // 写CPUCS寄存器触发复位

    delay(10);

    I2C_Write(0xE6, 0x00);

}

同时FPGA监控USB的RESET信号：

always @(negedge usb_reset_n) begin

    fifo_reset <= 1'b1;   // FPGA侧同步复位

end

以上方案经过工业验证，成功解决过200MB/s连续传输场景下的卡死问题。实际实施时建议优先启用端点超时复位机制（方案1）和FPGA写入流控优化（方案3），这两项修改通常可消除90%的异常挂起问题。