如何清除CYUSB3014的缓冲区数据？USB接口数据什么时候发送到电脑？

针对你关于 CYUSB3014（FX3）芯片在 GPIF II 作为生产者、USB 作为消费者模式下缓冲区清除和数据发送的问题，以下是详细解答：

核心概念回顾 (Producer-Consumer Model):

• GPIF II (Producer): 负责从外部 FPGA 高速接收数据，填充到 FX3 的 Producer DMA Buffer。


• DMA Buffer: 这是 FX3 内部 SRAM 划分出来的一块内存区域，用于生产者（GPIF）和消费者（USB）之间的数据缓冲。


• USB Core (Consumer): 负责将 Consumer DMA Buffer 中的数据通过 USB 3.0 接口传输到 PC 主机。

问题解答:

1. 
   

   如何清除 GPIF II 接口处对应的 DMA BUFFER 数据 (Producer DMA Buffer)? FLAG信号如何变化？

   
   
   
   
   • 清除方法： 你不需要（通常也不能）直接手动"清除"或"擦除" Producer DMA Buffer 中的数据。数据的“清除”本质上是消费过程。
     
     
     
     • GPIF II (生产者) 将数据写入 Producer DMA Buffer。
     
     
     • USB Core (消费者) 通过 DMA 从 同一个 Producer DMA Buffer (在生产者-消费者模型中，这通常是共享的Sockets或DMA通道管理的缓冲区) 读取数据并通过USB发送出去。
     
     
     • 关键操作： 当 USB Core 成功将 Producer DMA Buffer 中的数据发送出去（或移动到后续缓冲区队列后），FX3 固件通过 DMA 通道回调函数 (DMA callback function) 获知该 Producer Buffer 已可用。
     
     
     • 在回调函数中，固件必须调用 CyU3PDmaChannelCommitBuffer() 或类似函数（依赖于你的 DMA 配置方式），将这个空的缓冲区重新提交 (Commit) 回给 GPIF II 的 DMA 通道。这一步是最关键的“清除”操作，它使得该缓冲区可以再次被 FPGA 写入。
     
     
   
   
   • FLAG信号变化：
     
     
     
     • 触发点： FLAG 信号反映的是 Producer DMA Buffer 队列的状态。
     
     
     • 缓冲区满 -> 暂停： 当 FPGA 写入数据导致当前的 Producer DMA Buffer 已满，FX3 硬件会自动将相应的 FLAG 信号置为满状态 (通常是高电平或低电平，具体取决于你的 GPIF II 设计描述文件配置)，通知 FPGA 暂停发送。
     
     
     • 缓冲区释放 -> 恢复： 当固件调用 CyU3PDmaChannelCommitBuffer() 提交一个空的 Producer DMA Buffer 给 GPIF II DMA 通道后：
       
       
       
       • FX3 硬件检测到可用的空缓冲区出现（Producer DMA Buffer 队列不再满）。
       
       
       • FX3 硬件自动将对应的 FLAG 信号切换为非满状态 (通常是 FLAG 信号反转)。
       
       
       • 当 FPGA 检测到 FLAG 变为 非满状态，它就知道可以恢复向该通道发送数据。
       
       
     
     
     • 结论： 正确提交空缓冲区 (CyU3PDmaChannelCommitBuffer) 后，Producer DMA Buffer 状态变为“非满”，相应的 FLAG 信号会自动改变到非满状态。
     
     
   
   
   
   


2. 
   

   如何清除 USB 3.0 接口对应的 DMA BUFFER 数据 (Consumer DMA Buffer)?

   
   
   
   
   • 对于典型的流传输 (Bulk OUT 传输方向，数据 发送 到主机)，USB 作为消费者侧也存在 DMA Buffer：
     
     
     
     • Producer -> Consumer Buffer: 当数据从 GPIF II 的 Producer DMA Buffer 传输过来，它会被 DMA 引擎移动到或复制到专门用于 USB OUT 端点的 Consumer DMA Buffer。
     
     
   
   
   • 清除方法：
     
     
     
     • 数据“清除”的核心是数据被 USB 成功发送到主机并被主机确认。
     
     
     • 主机主导发送： USB Core 只有在收到 PC 主机（USB Host）发出的 IN Token Packets (IN令牌包) 时，才会响应并将 Consumer DMA Buffer 中的数据发送出去。
     
     
     • 数据传输确认： 主机接收到数据包后，会回复一个 ACK (Acknowledgement) 包。
     
     
     • DMA 释放缓冲区：
       
       
       
       • 一旦 USB Core 接收到主机对发送出的数据包的 ACK，
       
       
       • FX3 固件通过配置的 USB OUT 端点的回调函数 (USB Event Callback) 获知该 Consumer Buffer 中的数据已被成功发送并被主机确认。
       
       
       • 在这个回调函数中，固件必须调用 CyU3PDmaBufferDiscard() 或类似函数（可能需要 CyU3PDmaChannelGetBuffer() 配合使用）来回收 / 释放 (Discard/Release) 这个已经使用完毕的 Consumer DMA Buffer。
       
       
       • 固件在回收该缓冲区后，通常会立即调用 CyU3PDmaChannelCommitBuffer() 将这个空的 Consumer DMA Buffer 重新提交 (Commit) 给 USB OUT 端点。这一步是“清除”和复用缓冲区的关键，确保当主机下一次请求 IN 令牌时，FX3 有空的 Consumer Buffer 准备接收来自 Producer (GPIF II) 的新数据。
       
       
     
     
     • 总结： 清除/管理 Consumer DMA Buffer 的核心操作在固件的 USB OUT 端点完成回调函数中进行：CyU3PDmaBufferDiscard() (或等效操作) 回收已发送缓冲区 -> CyU3PDmaChannelCommitBuffer() 提交空缓冲区给端点等待下次传输。
     
     
   
   
   
   


3. 
   

   USB 3.0 接口把缓冲的数据发送到电脑的条件? 需要接收电脑什么命令?

   
   
   
   
   • 主要触发条件： USB Core 接收到 PC 主机 (USB Host) 发出的 IN Token Packet (IN令牌包)。
     
     
     
     • IN Token含义： 主机发出 IN Token 表示它请求设备（FX3）发送数据。
     
     
     • Bulk OUT 端点行为： 对于配置为 Bulk OUT 端点（数据从设备 发送 到主机），在接收到主机发送给该端点的 IN Token 时：
       
       
       
       • 如果 USB Core 有已经准备好（或部分准备好）的有效数据 存在于已提交给该 OUT 端点的 Consumer DMA Buffer 中，
       
       
       • 它会立即响应这个 IN Token，将该缓冲区中的（部分）数据作为 DATA Packet 发送给主机。
       
       
     
     
   
   
   • 主机的作用：
     
     
     
     • 主机驱动发出请求： PC 端的 USB 设备驱动程序（如 Cypress 的 cyusb.sys 或 libusb 驱动）通过提交 URB (USB Request Block) 给 USB 核心驱动。对于读取设备数据的操作，驱动提交的是 Bulk OUT Transfer URB (读请求)。
     
     
     • 主机控制器发送 IN Token： USB 主机控制器（硬件）根据核心驱动的调度，在合适的时机（基于 USB 总线的带宽分配和流控规则）向设备的特定 OUT 端点地址发送 IN Token。
     
     
   
   
   • 缓冲区状态影响 (可选行为)：
     
     
     
     • Flush on Commit： 在端点配置 (CyU3PSetEpCfg) 时，可以设置 CY_U3P_USB_EP_CFG_FLAG_FLUSH_ON_FULL（或其他相关标志，具体名称看 API Doc）。这意味着：
       
       
       
       • 如果你提交 (CyU3PDmaChannelCommitBuffer) 一个 非空但未完全填满 的 Consumer DMA Buffer 给 OUT 端点，
       
       
       • 并且之后没有新数据到来填充它使达到"满"状态，
       
       
       • FX3 USB Core 不会自动立即发送这个部分填满的缓冲区。
       
       
       • 它必须等到主机下次发来 IN Token 时才会发送。
       
       
     
     
     • 禁用 Flush on Commit (推荐用于高性能)： 不设置 FLUSH_ON_FULL 标志。这是最常见的配置。此时：
       
       
       
       • FX3 USB Core 会尝试积累数据以填满一个完整的最大包长度（例如 1024 bytes，取决于 wMaxPacketSize）再响应 IN Token，以达到最佳带宽利用率。
       
       
       • 它仍然只在收到 IN Token 时发送数据包。
       
       
     
     
   
   
   • 结论：
     
     
     
     • 必要条件： USB Core 必须接收到主机发出的、面向该OUT端点的 IN Token Packet 才会发送数据。
     
     
     • 充分条件： 有已提交给该 OUT 端点的 Consumer DMA Buffer 包含有效数据（无论是满的还是部分的）。在标准设置下，即使缓冲区是部分填满的，收到 IN Token 也会立即发送（除非配置了 FLUSH_ON_FULL 且缓冲区没满也没被显式刷新）。
     
     
     • 主机命令： 主机通过 USB 协议层发送的 IN Token 就是“发送数据”的命令。驱动层面表现为提交读取数据的 URB。
     
     
   
   
   
   

关键总结与建议:

• 缓冲区管理在固件： GPIF Producer Buffer 和 USB Consumer Buffer 的管理主要都在 FX3 固件的 DMA 通道回调函数 中进行。Commit Buffer (提交空缓冲区给生产者/消费者) 是让数据流持续的关键。


• FLAG 是硬件控制的： GPIF 的 FLAG 信号变化由 FX3 硬件根据 Producer Buffer 队列的空满状态自动管理。固件正确提交空 Buffer (CommitBuffer) 后，FLAG 会自动变为非满。


• USB 数据发送是响应式的： IN Token 是主机请求设备的信号。FX3 只在收到 IN Token 时才会把准备好（在已提交的 Consumer Buffer 中）的数据发送出去。


• 务必实现回调函数： 确保你的固件正确实现了：
  
  
  
  • GPIF 生产者端 DMA 通道的 PROD_CB 回调：收到数据（Buffer Full）后，你需要做的是把缓冲区 传递 给 USB 消费者端（使用 CyU3PDmaChannelSetSrcBuffer 或其他队列管理函数），而不是在此 Commit Producer Buffer。通常你会在 USB 消费完该数据后（在 USB 回调中）才去 Commit 相应的 Producer Buffer。
  
  
  • USB 消费者 (OUT Endpoint) 端 DMA 通道的完成回调：在此回调中 (USB_CB), 调用 CyU3PDmaBufferDiscard() (或其他等效操作) 释放刚发送完数据的 Consumer Buffer，然后立即调用 CyU3PDmaChannelCommitBuffer() 提交一个新的空 Consumer Buffer 给该端点，这样 USB Core 才能接收后续数据用于响应下一次 IN Token。
  
  


• 参考 SDK 示例： Cypress FX3 SDK (如 cyfxbulklpauto、cyfxsyncslavefifo) 中的示例代码清晰展示了生产者和消费者 DMA 通道如何设置回调以及如何在回调中 CommitBuffer/Discard Buffer。仔细研究与你模式最接近的示例至关重要。

遵循上述原理和固件编程实践，就能确保数据从 FPGA 通过 GPIF II 进入 FX3，并在主机请求时顺畅地通过 USB 3.0 发送到 PC。

举报