USB-Port auf Spartan 3E für Anwendung nutzen

Das wird nicht gehen. Wie bei diesen Boards üblich, ist der USB 
Controller lediglich die Platform Cable Emulation. Siehe Seite 3 im 
Schaltplan. Du brauchst noch einen extra USB Chip für Datenübertragung. 
Sehr einfach ist es mit dem Cypress FX2, da gibts ja bei Digilent das 
"USB 2 Module".

Ich hatte so etwas mal mit dem Spartan-3A Starter Kit versucht, das 
ebenfalls einen USB -> JTAG Controller verbaut hat, offenbar die selbe 
Konstruktion wie beim Spartan-3E-Board. Prinzipiell geht das; zumindest 
der 3A hat ein Primitive namens BSCAN_SPARTAN3A, mit welchem dein 
eigenes Design sich in die JTAG-Chain einhängen kann; vermutlich hat der 
3E etwas ähnliches. Bei JTAG beschreibt der Host ja immer Register in 
den Geräten, und wenn er die beiden USER-Register beschreibt, kommen die 
Daten aus diesem Primitive heraus und du kannst sie verarbeiten.
Der USB->JTAG Controller auf dem Board ist offenbar der gleiche wie im 
Xilinx USB Programmer Cable, und er besteht aus einem Cypress 
USB-Controller mit integriertem uC, der mit einem CPLD verbunden ist, 
welcher mit deinem FPGA verbunden ist. Die Firmware für diese beiden 
Chips ist dummerweise proprietär, genauso wie das 
USB-Übertragungsprotokoll, sodass du dir keine eigene Ansteuerung auf 
dem PC bauen kannst. Du musst dazu impact benutzen, welches so eine Art 
batch-Scripte abarbeiten kann, in denen du angeben kannst, welche Daten 
du in die User-Register schreiben willst. Meine Erfahrung war nun, dass 
diese Daten zwar teilweise ankamen, aber gelegentlich und offenbar 
nicht-deterministisch verschoben, abgeschnitten und damit unauswertbar, 
gleiches gilt für die Gegenrichtung, also FPGA->PC. Um meine Nerven zu 
schonen, habe ich mir dann einen USB->RS232 Adapter gekauft, das rate 
ich dir auch, oder eben diese USB-Erweiterungsplatine von Digilent.

Ja, FX2 ist nur eine Bezeichnung bei Cypress für den CY7C68013 usw. wir 
benutzen den recht häufig, wenn man sich einmal in die Firmware 
Programmierung gefuchst hat, ist das ganz leicht, beispielsweise über 
das Slave-FIFO Interface. Dazu gibts hier schon einige Beiträge.

Oh das weiß ich nicht. Wir hatten solche kleinen Module von Brain 
Technology und mit Kabeln an ein Virtex 4 Board geklemmt.

Der FX2-Connector paßt "mit Sicherheit" nicht mit dem Modul zusammen. 
Was spricht eigentlich gegen eine  RS232-Lösung (ggf. mit 
zwischengeschaltetem USB <---> Seriell-Wandler)?

Bernhard

Dann dürfte das Nexys-2 Board von Digilent durchaus sinnvoll sein, denn 
das hat das!!!

Bernhard

Hier taucht für mich die Frage nach der Anwendung auf:

Gefordert sind:
- 40 MB/s Datenrate zum PC
- mehr als 16 MB RAM (n.b. das Spartan IIIE Starterboard besitzt auch 
"nur" 32 MB).

Ich frage mich, ob es nicht vielleicht besser ist, erst einmal zu 
beschreiben, wozu das Ganze dienen soll.

Bernhard

Der elektrische Anschluss ist kein problem. Eher das Kabel usw. da musst 
du halt selbst was konstruieren. Ansonsten betreiben wir den Cypress FX2 
auch erfolgreich am Spartan 3E. Ich würde aber nicht unbedingt das 
Digilent USB 2 Module kaufen, denn das kann nur 8 Bit Transfer zum FPGA. 
Kauf dir das kleine Board von Brain Technology, schmeiß deren schrottige 
Firmware weg und implementiere eine eigene auf Basis des BulkLoop Demos 
von Cypress. Dazu musst du nur die Endpoints auf die Slave FIFOs legen, 
den Echo-Kram rauswerfen und gut ist.

Lies mal mein Edit oben

Im Anhang mal ein Beispiel, wie die Firmware für den FX2 in etwa 
aussehen könnte, wenn man so schnell wie möglich Daten streamen will.

Slave-FIFO Interface, 16 Bit breit, externer Takt, der FX2 hat nach dem 
Setup nix mehr zu tun.

Endpoint 2 (Adresse 0x82) IN, 512 Byte Paket-Größe, 4-fach gepuffert
Endpoint 6 (Adresse 0x06) OUT, 512 Byte Paketgröße, 2-fach gepuffert

FIFO-Flags fest an die EP-FIFOs gebunden.
Damit erreicht man bis zu 42 MByte/s in den PC hinein. Wenn der FPGA 
schnell genug nachliefert.

Mit den restlichen Dateien, z.B. aus dem Bulk-Loop Demo lässt sich da 
schnell eine komplette Firmware machen, mit dem Keil Compiler, der beim 
Cypress Paket dabei ist. Die Größe ist auch weniger als die 4k Grenze 
für diese kostenlose Version.

Die descr.a51 muss man entsprechend anpassen (Anzahl, Adresse und Größe 
der Endpoints, VID/PID usw.)

Diese Anwendung ist Self-Powered, mit Erkennung von VBUS an PA2, nach 
Cypress AppNote.

Mit 8 Bit kommst du am FX2 nur mit 40Mhz oder höher im Slave FIFO Modus 
zur vollen Geschwindigkeit. Die Firmware von Digilent verwendet aber 
sicher das GPIF oder gar den IO Modus der CPU, denn die Steuersignale 
passen nicht zum Slave FIFO. Ich denke, mit dem Modul da wirst du keine 
40MB/s erreichen. Die Firmware ist nicht so kompliziert, wie man denkt, 
im Prinzip kannst du meinen Quelltext 1:1 übernehmen.