如何使用USB中断传输方法访问FPGA？

使用USB中断传输方法通过CY7C65216访问FPGA是可行的，但需要根据芯片能力和具体需求进行配置。以下是分步指南：

1. 确认CY7C65216的中断传输支持

• 查阅数据手册：CY7C65216是USB-UART桥接芯片，默认支持批量传输（Bulk Transfer）而非中断传输。需确认固件是否允许配置中断端点。


• 替代方案：若需强制使用中断传输，建议改用Cypress FX2/FX3系列（如CY7C68013A）或FTDI的FT60x系列，这些芯片原生支持中断传输端点。

2. 快速实现方案（使用CY7C65216的UART模式）

若实时性要求不高，可简化流程：

• 步骤1：通过CY7C65216的UART接口连接FPGA，使用虚拟串口通信。


• 步骤2：在Windows应用中使用串口库（如PySerial）收发数据。


• 优势：无需开发驱动，10分钟内即可实现通信。

3. 中断传输实现步骤（需更换芯片）

以CYPRESS FX2为例：

固件开发

• 工具准备：安装Cypress EZ-USB SDK，参考AN61345设计固件。


• 端点配置：
  

  void TD_Init(void) {
  
  // 配置EP2为中断输入端点，512字节/包
  
  EP2CFG = 0xA2;  // 0b10100010: Valid, Direction IN, Type Interrupt
  
  EP2BCL = 0x80;  // 启用自动模式
  
  }



• 数据发送：在中断服务例程中填充EP2缓冲区。

Windows驱动

• 推荐方案：使用WinUSB + Zadig工具生成驱动。


• 安装步骤：
  
  
  
  1. 连接设备进入下载模式
  
  
  2. 运行Zadig，替换驱动为WinUSB
  
  
  3. 获取硬件GUID（如{12345678-ABCD-1234-5678-123456789ABC}）
  
  

应用程序开发（C#示例）

using Microsoft.Win32.SafeHandles;

using System.Runtime.InteropServices;



[DllImport("winusb.dll")]

public static extern bool WinUsb_ReadPipe(SafeFileHandle interfaceHandle, byte pipeID, 

    byte[] buffer, uint bufferLength, out uint lengthTransferred, IntPtr overlapped);



public void ReadInterruptData() {

    SafeFileHandle handle = WinUsbAPI.OpenDevice("{12345678-ABCD-1234-5678-123456789ABC}");

    byte[] buffer = new byte[64];

    uint transferred;

    WinUsb_ReadPipe(handle, 0x82, buffer, 64, out transferred, IntPtr.Zero);

    // 处理接收到的数据

}

4. 关键性能参数

• 最大传输速率：中断传输每1ms帧最多传输1023字节（全速USB）或3072字节（高速USB）


• 延迟保证：适用于<1ms级别的实时控制场景

5. 调试技巧

• USBlyzer工具：实时捕获USB数据包，分析传输状态


• Cypress Control Center：验证端点配置是否正确


• 逻辑分析仪：同步监测FPGA引脚和USB D+/D-信号

6. 替代方案对比

建议：若数据量<1KB/s且延迟要求>10ms，首选UART方案；若需要硬实时控制，建议采用FTDI的同步FIFO接口。

7. 关键文档资源

• Cypress AN61345: FX2中断传输配置指南


• USB 2.0规范第5.7.3节（中断传输协议）


• Microsoft WinUSB API参考手册


• Wireshark USB抓包过滤语法：usb.transfer_type == 3

通过上述步骤，您可根据实际需求选择最适合的实现路径。建议先从UART方案验证基础通信，再逐步深入USB协议开发。

using Microsoft.Win32.SafeHandles;

using System.Runtime.InteropServices;



[DllImport("winusb.dll")]

public static extern bool WinUsb_ReadPipe(SafeFileHandle interfaceHandle, byte pipeID, 

    byte[] buffer, uint bufferLength, out uint lengthTransferred, IntPtr overlapped);



public void ReadInterruptData() {

    SafeFileHandle handle = WinUsbAPI.OpenDevice("{12345678-ABCD-1234-5678-123456789ABC}");

    byte[] buffer = new byte[64];

    uint transferred;

    WinUsb_ReadPipe(handle, 0x82, buffer, 64, out transferred, IntPtr.Zero);

    // 处理接收到的数据

}

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