[發(fā)明專利]基于FPGA的LocalBus轉(zhuǎn)USB的系統(tǒng)及芯片

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611123546.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106598901A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆立國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邦彥技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/40
• 分類號(hào): G06F13/40;G06F13/42
• 代理公司: 深圳市德錦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44352
• 代理人: 丁敬偉

1.一種基于FPGA的Local Bus轉(zhuǎn)USB系統(tǒng)，其特征在于，包括：

FPGA模塊，用于與FPGA芯片通過(guò)Local Bus協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

處理模塊，用于與所述FPGA模塊通過(guò)自定義數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；以及，

USB通信模塊，用于連接處理模塊與USB通信設(shè)備通過(guò)USB協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2.如權(quán)利要求1所述的基于FPGA的Local Bus轉(zhuǎn)USB系統(tǒng)，其特征在于，處理模塊包括：

查詢單元，用于查詢FPGA數(shù)據(jù)標(biāo)志位及USB數(shù)據(jù)完成標(biāo)志位；

處理單元，用于當(dāng)查詢到FPGA數(shù)據(jù)標(biāo)志位時(shí)，調(diào)用自定義數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取FPGA模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，再通過(guò)USB通信模塊傳送至USB通信設(shè)備，并清除FPGA數(shù)據(jù)標(biāo)志位；以及，當(dāng)查詢到USB數(shù)據(jù)完成標(biāo)志位時(shí)，調(diào)用自定義數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議將緩存的USB通信模塊的數(shù)據(jù)傳送至FPGA模塊，再傳送至FPGA芯片，并清除USB數(shù)據(jù)完成標(biāo)志位；以及，

緩存單元，用于緩存FPGA模塊的數(shù)據(jù)以及USB通信模塊的數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)利要求2所述的基于FPGA的Local Bus轉(zhuǎn)USB系統(tǒng)，其特征在于，處理模塊還包括中斷單元，中斷單元包括：

中斷產(chǎn)生子單元，用于當(dāng)FPGA模塊有數(shù)據(jù)待傳送時(shí)產(chǎn)生中斷；當(dāng)USB通信模塊有數(shù)據(jù)待傳送時(shí)產(chǎn)生中斷；

判斷子單元，用于判斷中斷源；以及，

標(biāo)志位置上子單元，用于當(dāng)判斷為FPGA模塊有數(shù)據(jù)待傳送產(chǎn)生的中斷時(shí)，置上FPGA數(shù)據(jù)標(biāo)志位；當(dāng)判斷為USB通信模塊有數(shù)據(jù)待傳送產(chǎn)生的中斷時(shí)，緩存單元接收USB通信模塊的數(shù)據(jù)，置上USB數(shù)據(jù)完成標(biāo)志位。

4.如權(quán)利要求3所述的基于FPGA的Local Bus轉(zhuǎn)USB系統(tǒng)，其特征在于，中斷單元還包括查找子單元，用于查找FPGA模塊及通信模塊是否有數(shù)據(jù)待傳送。

5.如權(quán)利要求3所述的基于FPGA的Local Bus轉(zhuǎn)USB系統(tǒng)，其特征在于，中斷產(chǎn)生子單元還用于當(dāng)USB通信設(shè)備連接到USB通信模塊時(shí)產(chǎn)生中斷；處理模塊還包括配置單元，當(dāng)判斷子單元判斷為USB通信設(shè)備連接到USB通信模塊產(chǎn)生的中斷時(shí)，配置單元配置USB通信設(shè)備。

6.如權(quán)利要求5所述的基于FPGA的Local Bus轉(zhuǎn)USB系統(tǒng)，其特征在于，配置單元配置USB通信設(shè)備包括復(fù)位USB總線并進(jìn)行USB設(shè)備枚舉過(guò)程，以識(shí)別USB通信設(shè)備及安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。

7.如權(quán)利要求2所述的基于FPGA的Local Bus轉(zhuǎn)USB系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊還包括順序執(zhí)行單元，用于復(fù)制由FPGA模塊存入緩存單元的數(shù)據(jù)，并傳送至USB通信模塊；及/或，接收由USB通信模塊傳送的數(shù)據(jù)并存入緩存單元。

8.如權(quán)利要求1所述的基于FPGA的Local Bus轉(zhuǎn)USB系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA模塊還能夠與其他類型芯片通過(guò)Local Bus協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

9.一種芯片，其特征在于，芯片包括如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的基于FPGA的Local Bus轉(zhuǎn)USB系統(tǒng)，F(xiàn)PGA外設(shè)于芯片上，F(xiàn)PGA與外部的FPGA芯片或其他芯片通過(guò)Local Bus協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，芯片的處理器與FPGA通過(guò)自定義數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，再通過(guò)USB設(shè)備接口與外部通信設(shè)備進(jìn)行傳輸。

10.如權(quán)利要求9所述的芯片，其特征在于，芯片包括：

底層庫(kù)，為系統(tǒng)提供硬件平臺(tái)；

硬件抽象層，與底層庫(kù)連接，提供標(biāo)準(zhǔn)接口，硬件抽象層包括GPIO接口；

板層，通過(guò)調(diào)用硬件抽象層，提供通用的標(biāo)準(zhǔn)化功能組件，實(shí)現(xiàn)功能模塊驅(qū)動(dòng)接口，為上層提供簡(jiǎn)單清晰的統(tǒng)一調(diào)用接口，板層包括USB模塊及FPGA模塊；以及，

應(yīng)用層，通過(guò)調(diào)用板層的接口，提供基于板層開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)芯片對(duì)Local Bus與USB的轉(zhuǎn)換。

11.如權(quán)利要求9所述的芯片，其特征在于，芯片的型號(hào)為CME-M7；及/或，芯片處理器的型號(hào)為Cortex-M3。