CYUSB3014：高速USB3.0嵌入式控制器详解
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更新于2024-07-25
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本文档详细介绍了Cypress Semiconductor Corporation生产的业界领先的USB3.0嵌入式控制器CYUSB3014。这款控制器是一款高性能的设备，支持USB3.0和USB2.0接口，具备5-Gbps的USB3.0 PHY，符合USB 3.0规范1.0版和高速移动(OTG)补充标准2.0，可作为高速主机或外设。它拥有32个物理端点，支持电池充电规范1.1版以及辅助充电器适配器检测。
CYUSB3014内置一个通用串行总线(GPIF™ II)接口，提供了100-MHz的可编程能力，能够连接各种类型的外部器件，包括8/16/32位数据总线和最多16种可配置的控制信号。控制器的核心是一个200MHz的ARM926EJ内核，带有512KB的嵌入式SRAM，确保了系统的高效处理能力。
此外，该控制器还支持多种时钟输入频率，如19.2MHz、26MHz、38.4MHz和52MHz，并兼容19.2MHz晶振输入，具有出色的功耗管理，在内核断电模式下，当VBATT开启时功耗低至60μA，关闭时更低至20μA。内核和I/O采用独立的电源域设计，保证了不同模块之间的隔离。
CYUSB3014的应用广泛，适用于数字视频摄录机、数字照相机、打印机、扫描仪、视频采集卡、测试与测量设备、监控摄像机、个人导航设备、医疗成像设备、视频IP电话、便携式媒体播放器以及工业摄像头等场景。其10x10mm的0.8mm间距无铅球栅阵列(BGA)封装使得它在小型化设计中非常适用，且配套的EZ-USB®软件和开发套件(DVK)简化了开发者的工作流程，方便快速进行代码开发和调试。
CYUSB3014是现代电子设备中强大的USB3.0解决方案，它的高性能、灵活性和广泛的兼容性使其成为众多高要求应用的理想选择。
CYUSB3014
Document Number 001-79276 Rev. *A Page 7 of 37
这些业界标准调试工具面向 ARM926EJ-S 内核，可用于 EZ-USB
FX3 应用开发。
其他接口
EZ-USB FX3 支持下列串行外设：
■ UART
■ I
2
C
■ I
2
S
■ SPI
SPI、UART 和 I
2
S 接口可复用到串行外设端口。
第31页的引脚列表为接口复用方式的详细信息。
UART 接口
EZ-USB FX3 的 UART 接口支持全双工通信。其中包含表1 中所
说明的信号。
UART 可生成各种波特率，从 300 bps 到 4608 Kbps，可通过固
件进行选择。
I
2
C 接口
EZ-USB FX3 具有 I
2
C 接口，符合 I
2
C 总线规范修订版 3。
EZ-USB FX3 的 I
2
C 接口可仅作为 I
2
C 主控运行，因此可以用于
与其他 I
2
C 从器件通信。例如，EZ-USB FX3 可从连接至 I
2
C 接
口的 EEPROM 引导，此为可选的引导选项。
EZ-USB FX3 的 I
2
C 主控制器也支持多主控模式功能。
I
2
C 接口采用 VIO5 供电，该电域独立于其他串行外设。I
2
C 接
口可因此获得以异于其他串行接口工作电压的灵活性。
I
2
C 控制器所支持的总线频率为 100 kHz、400 kHz 和 1 MHz。
当 VIO5 为 1.2V 时，支持的最大工作频率为 100 kHz。当 VIO5
为 1.8 V、2.5 V 或 3.3 V 时，支持的工作频率为 400 kHz 和
1 MHz。
I
2
C 接口的 SCL 和 SDA 信号都需要外部上拉电阻。上拉电阻必
须连接至 VIO5。
I
2
S 接口
EZ-USB FX3 具有 I
2
S 端口，支持外部音频解码器件。EZ-USB
FX3 可以作为 I
2
S 主控工作，仅作为发送器。I
2
S 接口包括四种
信号：时钟行 (I2S_CLK)、串行数据行 (I2S_SD)、单字选择行
(I2S_WS) 和主控系统时钟 (I2S_MCLK)。EZ-USB FX3 可在
I2S_MCLK 上生成系统时钟输出，或在 I2S_MCLK 上接受外部系
统时钟输入。
I
2
S 接口支持的采样频率为 32 kHz、44.1 kHz 和 48 kHz。
SPI 接口
EZ-USB FX3 支持串行外设端口上的 SPI 主控接口 。最大工作频
率为 33 MHz。
SPI 控制器支持四种 SPI 通信模式，并有起止时钟。SPI 控制器
是单一主控制器，并有单一自动 SSN 控制。本产品还支持从 4
位到 32 位大小的数据操作。
引导选项
EZ-USB FX3 可从多个源加载引导图像，源可通过 PMODE 引脚配
置来选择。EZ-USB FX3 有下列引导选项：
■ 从 USB 引导
■ 从 I
2
C 引导
■ 从 SPI （支持的 SPI 器件为 M25P16 (16 Mbit)、M25P80
(8 Mbit) 和 M25P40 (4 Mbit)）或同类器件引导
■ 从 GPIF II 异步 ADMUX 模式引导
■ 从 GPIF II 同步 ADMUX 模式引导
■ 从 GPIF II 异步 SRAM 模式引导
表 1. UART 接口信号
信号 说明
TX 输出信号
RX 输入信号
CTS 流量控制
RTS 流量控制
表 2. EZ-USB FX3 的引导选项
PMODE[2:0]
[2]
引导自
F00 同步 ADMUX （16 位）
F01 异步 ADMUX （16 位）
F11 USB 引导
F0F 异步 SRAM （16 位）
F1F I
2
C，如失败，则启用 USB 引导
1FF 仅 I
2
C
0F1 SPI，如失败，则启用 USB 引导
注
2. F 指悬空。
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