EZ-USB? FX20 DVK (KIT_FX20_FMC_001) 套件使用指南

在當(dāng)今的電子技術(shù)領(lǐng)域，高速數(shù)據(jù)傳輸和視頻、音頻流應(yīng)用需求日益增長(zhǎng)。EZ-USB? FX20 DVK (KIT_FX20_FMC_001) 套件為我們提供了一個(gè)強(qiáng)大的開發(fā)平臺(tái)，可基于 EZ-USB? FX20 USB 3.2 Gen 2x2 設(shè)備控制器，實(shí)現(xiàn)視頻和音頻的無(wú)縫流式傳輸。今天就和大家詳細(xì)分享下這個(gè)套件的使用。

文件下載：Infineon Technologies EZ-USB? FX20開發(fā)套件 (DVK).pdf

套件概述

適用范圍與目標(biāo)用戶

這個(gè)套件適用于基于 EZ-USB? FX20 USB 3.2 Gen 2x2 設(shè)備控制器（CYUSB4024 - BZXI）開發(fā)應(yīng)用程序的開發(fā)者。借助現(xiàn)成的 FPGA 附加板和攝像頭模塊，它能將視頻和音頻無(wú)縫流式傳輸?shù)?USB 主機(jī)。這份文檔主要面向該套件的用戶，大家在使用時(shí)，記得閱讀文檔末尾的“重要須知”和“警告”部分。

重要須知

評(píng)估板和參考板僅用于演示和評(píng)估目的，并非商業(yè)化產(chǎn)品，不能用于可靠性測(cè)試或生產(chǎn)。英飛凌科技僅在典型負(fù)載條件下對(duì)其進(jìn)行功能測(cè)試，且在安全要求、整個(gè)工作溫度范圍或使用壽命內(nèi)的制造和操作方面未進(jìn)行全面認(rèn)證。用戶要確保這些板子的使用符合所在國(guó)家的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，英飛凌科技對(duì)這些板子及文檔中的信息“按原樣”提供，不承擔(dān)任何損害責(zé)任，用戶需自行評(píng)估其適用性并確保使用安全。

安全注意事項(xiàng)

評(píng)估或參考板包含對(duì)靜電放電（ESD）敏感的部件和組件。在安裝、測(cè)試、維修時(shí)，必須采取靜電控制預(yù)防措施，否則可能導(dǎo)致組件損壞。若你不熟悉靜電控制程序，可參考相關(guān)的 ESD 保護(hù)手冊(cè)和指南。

套件內(nèi)容與安裝

套件內(nèi)容

• 硬件：EZ-USB? FX20 基板。
• 線纜：支持每個(gè)通道 10 Gbps 的 USB - C 電纜，適用于 USB 3.2 Gen 2x2 應(yīng)用。
• 文檔：快速入門指南（QSG）的硬拷貝。
• 包裝：套件外殼和用于保護(hù)的泡沫。

文檔與文件下載

可從 EZ - USB? FX20 套件網(wǎng)頁(yè)下載 KIT_FX20_FMC_001 套件文檔和硬件設(shè)計(jì)文件，包括快速入門指南、套件用戶指南、發(fā)行說(shuō)明，以及原理圖、物料清單（BOM）和布局文件等。

軟件安裝

從 EZ - USB? FX20 套件網(wǎng)頁(yè)下載 EZ - USB? FX20 SDK，并安裝以下軟件（部分安裝可能需要管理員權(quán)限）：

• EZ - USB? 控制中心：從網(wǎng)頁(yè)下載并安裝該應(yīng)用程序。
• Pleora eBUS Player：用于 USB3Vision（U3V）視頻流傳輸，需根據(jù)系統(tǒng)版本（Windows 64 位或 32 位）進(jìn)行下載安裝。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

頂層硬件設(shè)計(jì)

EZ - USB? FX20 基板通過(guò) USB - C 電纜連接到 PC 以獲取總線電源。為了充分展示套件和 FPGA 的功能，需將附加板連接到 EZ - USB? FX20 DVK。

DVK 設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

關(guān)鍵組件

• EZ - USB? FX20 芯片（CYUSB4024 - BZXI）：20 Gbps 設(shè)備控制器，支持 USB 3.2 Gen 2x2 主機(jī)系統(tǒng)，以及 UVC、UAC、U3V 和 USB 供應(yīng)商類協(xié)議。
• 外部 QSPI 閃存模塊：兩個(gè)英飛凌 S25FS256SDSNFI000 256 Mb QSPI 閃存設(shè)備，用于存儲(chǔ) FPGA 二進(jìn)制文件。
• 電源供應(yīng)：套件為總線供電，通過(guò)主機(jī) PC 的 VBUS 供電。板上有兩個(gè)英飛凌科技的 IR3883MTRPBF 調(diào)節(jié)器，可生成 3.3 V 和 1.8 V 電壓。通過(guò)跳線 J9、J10、J12 和 J13 可在 1.8 V 和 3.3 V 之間切換 VDDIO 電源。
• 24 MHz 晶體（Y1）：為 EZ - USB? FX20 提供時(shí)鐘，公差為 ±10 ppm，驅(qū)動(dòng)電平為 100 μW。

接口連接器

• USB - C SS 連接器（J2）：用于與 PC 連接，通過(guò) USB - C 電纜獲取電源和傳輸數(shù)據(jù)，具備 ESD 保護(hù)功能。
• 模式選擇開關(guān)（SW2）：可選擇 EZ - USB? FX20 的啟動(dòng)模式，有 USB 啟動(dòng)和內(nèi)部閃存啟動(dòng)兩種模式。
• FMC HPC 夾層連接器（J8）：采用 ASP - 134488 - 01 連接器，支持 ANSI/VITA 57 標(biāo)準(zhǔn)，用于連接現(xiàn)成的 FPGA 板。
• FMC HPC 載體連接器（J7）：可連接 FMC 載體板，使 FPGA 板能使用 FMC 夾層連接器未使用的信號(hào)。
• GPIO 接口連接器（J5）：2x20 引腳連接器，用于連接 GPIO 附件板，可連接 CAN 收發(fā)器、PDM 麥克風(fēng)等外部模塊。
• USB - C 全速連接器（J3）：作為設(shè)備編程和調(diào)試的接口，外部編程器或調(diào)試器通過(guò)該連接器與設(shè)備的 Serial Wire Debug（SWD）或 JTAG 接口引腳通信。
• SWD 頭（J6）：用于對(duì) EZ - USB? FX20 設(shè)備進(jìn)行編程，也可用于邊界掃描操作。

LED 指示燈

• LED1（用戶 LED）：綠色 LED，連接到 EZ - USB? FX20 的 GPIO5，用于固件調(diào)試。
• LED2（PWR ON）：通電時(shí)亮起綠色，指示 3.3 V 電源已開啟。

套件編程與應(yīng)用運(yùn)行

編程步驟

如果需要更改套件的固件，可按以下步驟進(jìn)行：

1. 按照 SDK 用戶指南，構(gòu)建要編程到套件上的代碼示例項(xiàng)目。
2. 從安裝目錄打開 EZ - USB? FX 控制中心應(yīng)用程序。
3. 使用套件提供的 USB - C 電纜將 EZ - USB? FX20 DVK 連接到 PC。
4. 按住 PMODE 開關(guān)（SW2），通過(guò)按下 RESET 開關(guān)（SW3）重置設(shè)備，然后釋放 PMODE 開關(guān)。
5. 等待 EZ - USB? FX 控制中心實(shí)用工具檢測(cè)到引導(dǎo)加載程序。
6. 在控制中心中，依次點(diǎn)擊“FX3G2 USB BL”>“Program”>“Internal Flash”。
7. 導(dǎo)航到代碼示例項(xiàng)目的 EZ - USB FX20 Release PackageSDKout 文件夾，選擇要編程的十六進(jìn)制文件并點(diǎn)擊“Open”。
8. 等待編程完成，觀察日志窗口中 EZ - USB? FX20 設(shè)備分離消息。

應(yīng)用運(yùn)行

UVC 輸出查看

1. 按照 SDK 用戶指南的說(shuō)明構(gòu)建 uvc_inmem 項(xiàng)目。
2. 按照“編程用戶應(yīng)用程序”部分的步驟，將生成的 .hex 文件編程到 EZ - USB? FX20。
3. 打開 Windows 設(shè)備管理器，驗(yàn)證 EZ - USB? FX20 相機(jī)是否列出。
4. 打開 Windows 相機(jī)應(yīng)用程序，點(diǎn)擊翻轉(zhuǎn)相機(jī)選項(xiàng)，確保在設(shè)置窗口中選擇的分辨率為 3840X2160，觀察視頻流。在 USB 3.2 Gen 2x2 主機(jī)上，幀率約為 124 fps，可通過(guò)連接 USB - C FS 電纜到 J3 和 PC，使用串口終端（如 Tera Term）查看調(diào)試日志。

U3V 輸出查看

1. 按照 SDK 用戶指南的說(shuō)明構(gòu)建 u3v_inmem 項(xiàng)目。
2. 按照“編程用戶應(yīng)用程序”部分的步驟，將生成的 .hex 文件編程到 EZ - USB? FX20。
3. 檢查設(shè)備管理器中的 USB 枚舉情況。
4. 打開 eBus Player 應(yīng)用程序，依次點(diǎn)擊“Select/Connect”，選擇可用設(shè)備（如 FX3G2），然后點(diǎn)擊“OK”。
5. 點(diǎn)擊“Play”按鈕，觀察視頻流。內(nèi)部彩色條可實(shí)現(xiàn)高達(dá)約 124 fps 的流式傳輸。

故障排除

如果 EZ - FX? 控制中心未檢測(cè)到 EZ - USB? FX20 設(shè)備，可按以下步驟操作：

1. 按住 PMODE 開關(guān)（SW2）。
2. 重置 EZ - USB? FX20（可按下 RESET 開關(guān) SW1 并釋放，或?qū)μ准M(jìn)行電源循環(huán)）。
3. 延遲一段時(shí)間后釋放 PMODE 開關(guān)。若仍有問(wèn)題，可在英飛凌技術(shù)支持頁(yè)面創(chuàng)建支持請(qǐng)求。

EZ - USB? FX20 DVK (KIT_FX20_FMC_001) 套件為視頻和音頻流應(yīng)用開發(fā)提供了豐富的功能和便利的開發(fā)環(huán)境。大家在使用過(guò)程中如果遇到什么問(wèn)題或者有新的發(fā)現(xiàn)，歡迎在評(píng)論區(qū)交流探討。