EZ-USB? FX2G3：USB 2.0高速外設控制器的卓越之選

在電子工程師的日常設計工作中，選擇合適的USB控制器至關重要。今天要給大家介紹的 EZ-USB? FX2G3，是一款針對生物識別、掃描儀、相機、視頻和成像市場等成熟USB 2.0應用的設備控制器，下面就來詳細了解一下它的特點和優(yōu)勢。

文件下載：Infineon Technologies EZ-USB? FX2G3高速外設控制器.pdf

核心架構與性能

平臺基礎

EZ-USB? FX2G3基于MXS40-LP平臺，集成了Cortex? - M4和M0+微控制器單元（MCU），擁有512 KB閃存、128 KB靜態(tài)隨機存取存儲器（SRAM）、128 KB只讀存儲器（ROM）、串行通信模塊（SCB）以及支持各種安全功能的加密引擎。這種架構為其在多種應用場景下的穩(wěn)定運行提供了堅實的基礎。

高速數(shù)據(jù)傳輸

其高速數(shù)據(jù)子系統(tǒng)能夠實現(xiàn)從LVCMOS輸入到USB輸出的直接內(nèi)存訪問（DMA）數(shù)據(jù)傳輸，速度高達480 Mbps，可適配基于USB高速的主機系統(tǒng)。該子系統(tǒng)還包含1024 KB的SRAM，用于數(shù)據(jù)緩沖，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝院头€(wěn)定性。大家在設計高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻椖繒r，這樣的性能表現(xiàn)是不是很讓人心動呢？

關鍵特性剖析

USB接口

支持USB 2.0高速模式，傳輸速率可達480 Mbps，擁有多達32個端點（16個輸入和16個輸出），每個端點可配置為批量傳輸、同步傳輸或中斷傳輸類型，能滿足不同應用場景下的數(shù)據(jù)傳輸需求。

雙核CPU子系統(tǒng)

• Cortex? - M4F（CM4）：運行頻率為150 MHz，具備單周期乘法、浮點運算（FP）和內(nèi)存保護單元（MPU），能夠處理復雜的計算任務。
• Cortex? - M0+（CM0+）：運行頻率為100 MHz，同樣具備單周期乘法和內(nèi)存保護單元（MPU），可用于處理一些輕量級的任務，實現(xiàn)資源的合理分配。

內(nèi)存子系統(tǒng)

• 內(nèi)置閃存：512 KB的內(nèi)置應用閃存，支持邊讀邊寫（RWW）功能，方便程序的更新和調(diào)試。
• SRAM：128 KB的SRAM具備電源和數(shù)據(jù)保留控制功能，同時還有1 MB的SRAM用于LVCMOS到USB的數(shù)據(jù)緩沖。
• ROM：128 KB的ROM用于設備初始化、閃存寫入、安全和一次性可編程（OTP）eFuse編程。
• OTP eFuse陣列：1024位的OTP eFuse陣列，可用于存儲一些關鍵的配置信息。

通用可編程接口（GPIF III）

采用LVCMOS并行數(shù)據(jù)總線收發(fā)器模式，由16個數(shù)據(jù)信號、1個時鐘信號和10個控制信號組成，在發(fā)送和接收模式下的單數(shù)據(jù)速率（SDR）可達100 MHz，為數(shù)據(jù)的并行傳輸提供了高效的解決方案。

外設IO子系統(tǒng)

共有48個共享IO，具備多種接口配置選項：

• Quad SPI（QSPI）：可配置為單、雙、四、雙四和八進制接口，滿足不同的存儲設備連接需求。
• 串行通信模塊（SCB）：六個SCB可配置為I2C、UART或SPI接口，方便與各種外設進行通信。
• PDM到PCM轉換器：用于麥克風的脈沖密度調(diào)制（PDM）到脈沖編碼調(diào)制（PCM）的轉換。
• USB全速設備：一個USB全速（FS）設備，可實現(xiàn)虛擬通信（COM）功能。
• 通用輸入輸出（GPIO）：每個外設IO都可配置為GPIO，增加了設計的靈活性。

超低功耗與電源管理

支持1.7 V至3.6 V的工作電壓，具備深度睡眠模式，可在保留SRAM數(shù)據(jù)的同時降低功耗，實現(xiàn)精細的電源管理，對于一些對功耗要求較高的應用場景非常適用。

安全特性

• 基于ROM的信任根：通過不間斷的“安全啟動”機制，確保系統(tǒng)的安全性。
• 逐步認證：對執(zhí)行鏡像進行逐步認證，防止惡意代碼的注入。
• 安全執(zhí)行模式：代碼在僅執(zhí)行模式下安全執(zhí)行，保護受保護的例程。
• 調(diào)試和測試路徑禁用：可禁用所有調(diào)試和測試入口路徑，增強系統(tǒng)的安全性。
• 保護上下文：提供八個保護上下文，實現(xiàn)更細致的安全管理。
• 加密加速器：硬件加速對稱和非對稱加密方法以及哈希函數(shù)，具備真隨機數(shù)生成（TRNG）功能。

應用領域廣泛

EZ-USB? FX2G3適用于多種應用領域，包括生物識別設備、掃描儀、醫(yī)療設備、視頻流相機、音頻設備、工業(yè)自動化、游戲控制器和增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實（AR/VR）設備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、USB邏輯和協(xié)議分析儀、JTAG調(diào)試器以及USB智能手機附加配件等。

開發(fā)工具助力

軟件平臺

Modus Toolbox?軟件提供了跨平臺的代碼開發(fā)平臺，EZ-USB? Code Builder搭配固件代碼示例（包括UVC、UAC、HID、CDC和特定廠商類），讓開發(fā)工作更加高效。此外，還有EZ-USB? GPIF III設計器和EZ-USB? FX控制中心等工具，為開發(fā)過程提供了便利。

社區(qū)支持

Infineon Developer Community能夠讓開發(fā)者與全球的USB開發(fā)者建立聯(lián)系，隨時獲取技術支持和交流經(jīng)驗。

訂購信息參考

綜上所述，EZ-USB? FX2G3憑借其高速的數(shù)據(jù)傳輸能力、豐富的接口配置、強大的安全特性和低功耗設計，以及完善的開發(fā)工具支持，無疑是電子工程師在USB 2.0應用設計中的一個優(yōu)秀選擇。大家在實際設計中是否會考慮使用這款控制器呢？歡迎在評論區(qū)分享你的想法。