使用USB控制中心通过FX3将数据传输到DSP，数据字丢失怎么解决？

针对使用FX3通过从FIFO模式向DSP传输数据时出现的首字丢失和末端数据错位问题，以下是分步解决方案：

1. 
   

   DMA缓冲区配置优化

   
   
   
   
   • 在CyU3PDmaChannelSetXfer前增加100ms延时，确保DSP完成初始化
   
   
   • 将DMA缓冲区数量从4增加到8，缓冲区大小对齐1024字节：
     

     #define DMA_BUF_SIZE 1024  // 必须为1024倍数
     
     #define DMA_BUF_COUNT 8
     
     ret = CyU3PDmaMultiChannelSetXfer(&glChHandleSlvFifo, DMA_BUF_SIZE*DMA_BUF_COUNT);

   
   
   
   


2. 
   

   GPIF II接口时序校准

   
   
   
   
   • 在GPIF II Designer中调整状态机时序：
     

     STATE_ACQUIRE: 
     
      IF (FLAGB == 1) JUMP STATE_WRITE;  // FLAGB表示DSP准备好
     
      ELSE DELAY 10ns;
     
     STATE_WRITE:
     
      WRITE DATA[1:0] WITH SLWR=edge;
     
      IF (FLAGB == 0) JUMP STATE_WAIT;  // FIFO将满时暂停
     
     STATE_WAIT:
     
      DELAY 50ns;  // 增加等待周期

   
   
   
   


3. 
   

   DSP端FIFO接口处理增强

   
   

   void USB_FIFO_ISR(void) {
   
      static uint16_t buffer[512];
   
      static int idx = 0;
   
   
   
      if(FX3_SLWR == ACTIVE) {
   
          buffer[idx++] = FX3_DATA_PORT;
   
          if(idx >= 512) {
   
              DMA_Submit(buffer, 512);
   
              idx = 0;
   
          }
   
      }
   
      // 每接收256字节发送硬件ACK
   
      if(idx % 256 == 0) {
   
          SET_GPIO(ACK_PIN, 1);
   
          DELAY_US(1);
   
          SET_GPIO(ACK_PIN, 0);
   
      }
   
   }

   
   


4. 
   

   FX3固件关键修改点

   
   

   CyU3PReturnStatus_t
   
   CyFxSlaveFifoApplnStart(void) {
   
      // 增加DMA通道复位
   
      CyU3PDmaChannelReset(&glChHandleSlvFifo);
   
      CyU3PThreadSleep(100);  // 等待100ms
   
   
   
      // 修改DMA模式为MANUAL模式
   
      dmaCfg.size = 0;  // 手动控制提交
   
      dmaCfg.count = 0;
   
   
   
      // 配置GPIO握手信号
   
      CyU3PGpioSetSimpleConfig(ACK_GPIO, CY_U3P_GPIO_TYPE_INT, 
   
                              CY_U3P_GPIO_INT_RISING_EDGE, 1);
   
   }

   
   


5. 
   

   数据传输流程优化

   
   
   
   
   • 使用分块传输协议，每512字节添加2字节校验头：
     

     [0xAA55][SEQ][DATA...][CRC16]

   
   
   • DSP端实现重传请求机制
   
   
   • FX3端增加超时重传计数器
   
   
   
   


6. 
   

   调试诊断措施

   
   
   
   
   • 在USB控制中心启用调试日志：
     

     def OnDataReceived(data):
     
      logging.debug(f"Received {len(data)} bytes: {data[:4]}...")
     
      if len(data) % 1024 != 0:
     
          logging.warning("Unexpected packet size!")

   
   
   • 使用逻辑分析仪监测关键信号：
     

     Trigger条件：SLWR上升沿 && DATA[15:0] == 0x0000
     
     监测信号：SLCS, SLWR, DATA[15:0], FLAGA, FLAGB

   
   
   
   

根本原因分析：
数据丢失问题主要由DMA缓冲区切换时的时序竞争导致。当FX3的DMA引擎在缓冲区边界切换时，DSP端的FIFO控制器未能及时检测到数据有效窗口，导致首字被覆盖。末端数据错位是由于USB控制中心的文件传输机制未正确处理短包（short packet）标记，导致最后一个数据包滞留缓冲区。

验证方法：

1. 使用示波器测量SLWR和DATA的时序关系


2. 发送特殊测试模式（0xAAAA/0x5555交替）


3. 在DSP端实现环形缓冲区，记录丢失位置


4. 使用Wireshark捕获USB协议层数据验证完整性

注意事项：

• 确保FX3和DSP共享同一时钟源（建议24MHz）


• GPIO控制信号需加10KΩ上拉电阻


• 在高温（+85℃）和低温（-40℃）环境下验证时序余量


• 对PCB布局进行信号完整性检查，特别是FD[15:0]走线长度匹配

通过上述优化，数据传输的稳定性应得到显著提升。建议使用Cypress提供的Streamer示例程序作为基础进行二次开发，其内置的差错控制机制可有效预防此类问题。

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