FPGA实现USB接口通信代码
时间: 2023-10-23 09:14:13 浏览: 56
FPGA实现USB接口通信需要使用USB控制器,例如Cypress公司的FX2LP芯片。下面是一个基于FX2LP的USB通信代码示例:
```verilog
module usb_comm (
input clk,
input rst,
input usb_bus_dp,
input usb_bus_dn,
input [7:0] usb_ep0_pkt,
output reg usb_ep0_stall,
output reg usb_ep0_send,
output reg [7:0] usb_ep0_data,
output reg [1:0] led
);
// FX2LP内部寄存器地址定义
parameter EP0FIFO = 0xE000;
parameter EP0CS = 0xE200;
parameter PORTB = 0xE400;
// USB控制器状态定义
parameter IDLE = 2'b00;
parameter ADDR = 2'b01;
parameter DATA_IN = 2'b10;
parameter DATA_OUT = 2'b11;
// USB控制器状态寄存器
reg [1:0] stat_reg;
reg [7:0] data_reg;
// USB控制器状态转移逻辑
always @(posedge clk) begin
case (stat_reg)
IDLE: begin
if (usb_bus_dp == 1 && usb_bus_dn == 0) begin
stat_reg <= ADDR;
end
end
ADDR: begin
if (usb_bus_dp == 0 && usb_bus_dn == 1) begin
stat_reg <= DATA_OUT;
end
end
DATA_IN: begin
if (usb_bus_dp == 0 && usb_bus_dn == 1) begin
stat_reg <= IDLE;
end
end
DATA_OUT: begin
if (usb_bus_dp == 1 && usb_bus_dn == 0) begin
stat_reg <= DATA_IN;
usb_ep0_send <= 1;
end
end
endcase
end
// USB控制器数据处理逻辑
always @(posedge clk) begin
case (stat_reg)
IDLE: begin
usb_ep0_stall <= 0;
end
ADDR: begin
usb_ep0_stall <= 0;
led <= stat_reg;
end
DATA_IN: begin
if (usb_ep0_send) begin
usb_ep0_pkt <= data_reg;
usb_ep0_send <= 0;
end
usb_ep0_data <= usb_ep0_pkt;
led <= stat_reg;
end
DATA_OUT: begin
data_reg <= usb_ep0_pkt;
led <= stat_reg;
end
endcase
end
// FX2LP寄存器读写逻辑
always @(posedge clk) begin
case ({stat_reg, usb_bus_dp, usb_bus_dn})
{ADDR, 1'b1, 1'b0}: begin
usb_ep0_pkt <= {8'b0, PORTB[7:0]};
end
{DATA_OUT, 1'b0, 1'b1}: begin
PORTB[7:0] <= usb_ep0_pkt[7:0];
usb_ep0_stall <= 0;
usb_ep0_pkt <= 8'b0;
end
{DATA_IN, 1'b0, 1'b1}: begin
if (usb_ep0_send) begin
PORTB[7:0] <= usb_ep0_pkt[7:0];
usb_ep0_send <= 0;
end
end
endcase
end
endmodule
```
这个代码实现了一个简单的USB控制器,可以处理从主机发送的控制命令并向主机发送数据。在状态机中,IDLE状态表示空闲状态,ADDR状态表示等待主机发送地址信息,DATA_IN状态表示从主机接收数据,DATA_OUT状态表示向主机发送数据。在数据处理逻辑中,如果处于DATA_IN状态,则从usb_ep0_pkt寄存器中读取数据并将其放入usb_ep0_data输出端口;如果处于DATA_OUT状态,则从usb_ep0_pkt寄存器中读取数据并将其写入PORTB寄存器。在FX2LP寄存器读写逻辑中,根据状态机的状态和USB总线上的数据,从EP0FIFO、EP0CS和PORTB寄存器中读取或写入数据。