片内嵌有一个增强型的8051微控制器,4个时钟的周期使它比标准8051的速度快3倍。

　　EZ-USB 2131Q有两种同步传输方式：即普通读写方式和快速读写方式。在普通读写方式下,芯片从外部读取或向外部写入数据的速率不会超过1000字节/ms,而且数据传输指令只能一一列出,共要写出1000行相同的指令。中间不能用循环来传输数据,而且也没有时间来加入其它指令。这种方式对于要求同步传输、每帧传输1023字节的设备是不可取的。在快速读写方式下,芯片可以在0.5ms内从外部读取或向外部写入1023字节的数据,并且还留有足够的时间可以加入其它指令。

　　2 电脑眼与EZ-USB 2131Q的接口方案

　　2.1 电脑眼的USB单片方案

　　本文中电脑眼的传输速度为9帧/s,发送一场图像数据约111ms;而USB采集一场图像数据约108ms,电脑眼发送图像数据和USB接收图像数据的时间基本相当。

　　根据EZ-USB 2131Q和电脑眼的总线其传输速率,可以利用外接存储器来实现各功能块的接口,电脑眼与EZ-SUB接口框图如图2所示。电脑眼通过8位数据线传输数据,如果保持电脑眼数据的连续传输,就用场同步和象素同步作为控制信号。EZ-USB2131Q具有8位输入输出数据线,多功能口可用来接收和发送控制信号,其地址线在快速传输模式下不可用。

　　芯片每帧从外部存储器取数1023字节,在电脑眼与EZ-USB 2131Q接口时,如果利用一个2KB的异步FIFO,电脑工作如下：在电路加电后,电脑眼的场同步控制信号时FIFO进行初始化,然后电脑眼的象素同步信号选通FIFO的读数据端口,将电脑眼采集的图像数据写入FIFO;当FIFO中的数据量达到1KB时（即半满时）,FIFO自动对半满标志端口置位,EZ-USB2131Q芯片内的控制指令在USB的帧中断时检测到半满标志位后,发出快速读数据控制信号,从FIFO中取出1023个字节的图像数据存入芯片内部的缓冲中。因电脑眼一场图像的分辨率是384×287象素,一场图像数据为110208（1023×107+747）字节,在取完1023×107字节数据后,芯片在USB的下一帧中断时检测不到FIFO半满置位标志。为了保证电脑眼不中断地采集数据而只能舍弃剩余的747字节的数据,并且新的场同步信号的到来又会对FIFO进行初始化,开始存入新一场图像数据。这一接口电路虽然简单,能实现图像显示,但通过USB口所显示的图像不完整。因此,设计了基于外接RAM的单片方案。

　　2.2 基于外接RAM的单片方案

　　介于上述接口方案存在的缺陷,即要保证电脑眼不间断采集数据又要保证EZ-USB 2131Q芯片能获取一场图像的全部数据,可以采取如图3所示的另一种单片方案。上面提到过,电脑眼一场的图像数据是110208字节,要存入一场图像数据就需要一个128KB的RAM。为了保证电脑眼不间断地连续传输,在此单片方案中利用一个多路转换器对两个128KB的RAM进行切换,分别存入电脑眼连续采集的两场图像数据。外接RAM的电路中,包含有3大功能块：两个128KB的RAM组成存储功能块、两个地址发生器及一个多路转换器,如图3所示。存储功能块用于存储电脑眼的一场完整图像数据,地址发生器用于存储器的地址选择,多路转换器用于切换对存储块的工作路径。