0 引 言
    USB(通用串行总线)是英特尔、微软、IBM、康柏等公司1994年联合制定的一种通用串行总线规范，它具有数据传输速度快，成本低，可靠性高，支持即插即用和热插拔等优点，迅速得到广泛应用。
    在高速的数据采集或传输中，目前使用较多的都是采用USB 2．0接口控制器和FPGA或DSP实现的，本设计在USB 2．0接口芯片CY7C68013的Slave FIFO模式下，利用FPGA作为外部主控制器实现对FX2 USB内部的FIFO进行控制，以实现数据的高速传输。该模块可普遍适用于基于USB 2．0接口的高速数据传输或采集中。

l 系统硬件模块设计
1．1 系统硬件框图
    图1中展示了Slave FIFO方式下FX2 USB和FPGA的典型连接。其中，FD[7．．O]为8位双向数据总线FLAGA~FLAGC为FX2内FIFO的标志管脚，映射FIFO的当前状态；SLCS为Slave FIFO的片选信号；SLOE用于使能数据总线FD的输出；FIFOADR[1．．0]用于选择和FD连接的端点缓冲区(00代表端点2，01代表端点 4，10代表端点6，11代表端点8)；SLRD和SLWR可分别作为FIFO的读写选通信号。

1．2 USB 2．0接口芯片CY7C68013
1．2．1 CY7C68013的结构特点
    Cypress公司的USB FX2是第一个包含USB 2．0的集成微控制器，它内部集成了1个增强型的8051，1个智能USB串行接口引擎，1个USB数据收发器，3个8位I／O口，16位地址线，8．5 KB RAM和4 KBFIFO等。增强性8051内核完全与标准8051兼容，而性能可达到标准8051的3倍以上。其框图如图2所示。

1．2．2 CY7C68013的工作模式
    CY7C68013有Ports模式、Slave FIFO和GPIF三种接口方式。
    Ports模式是一种最基本的数据传输方式，其数据传输主要由固件程序完成，需要CPU的参与，因此数据传输速率比较低，适用于传输速率要求不高的场合。
    Slave FIFO方式是从机方式，外部控制器，如FPGA，可像对普通FIFO一样对FX2的多层缓冲FIFO进行读写。FX2内部的FIFO提供所需的时序信号、握手信号(满、空等)和输出使能等。这里就是在Slave FIFO模式下实现USB 2．O接口和FPGA的数据通信。
    可编程接口GPIF是主机方式，GPIF作为内部主机控制端点FIFO，可以软件编程读写控制波形，几乎可以对任何8／16 b接口的控制器、存储器和总线进行数据的主动读写，非常灵活。

2 系统软件模块设计
2．1 USB固件程序设计
    应用中采用异步FIFO方式，使用内部48 MHz时钟，自动方式，固件程序采用Cypress公司提供的固件程序框架，在其初始化函数中添加了用户配置代码。该设计中异步自动从属FIFO数据传输的初始化代码如下：