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

在當今的電子技術領域，高速數據傳輸和視頻、音頻流應用需求日益增長。EZ-USB? FX20 DVK (KIT_FX20_FMC_001) 套件為我們提供了一個強大的開發(fā)平臺，可基于 EZ-USB? FX20 USB 3.2 Gen 2x2 設備控制器，實現視頻和音頻的無縫流式傳輸。今天就和大家詳細分享下這個套件的使用。

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

套件概述

適用范圍與目標用戶

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

重要須知

評估板和參考板僅用于演示和評估目的，并非商業(yè)化產品，不能用于可靠性測試或生產。英飛凌科技僅在典型負載條件下對其進行功能測試，且在安全要求、整個工作溫度范圍或使用壽命內的制造和操作方面未進行全面認證。用戶要確保這些板子的使用符合所在國家的相關要求和標準。同時，英飛凌科技對這些板子及文檔中的信息“按原樣”提供，不承擔任何損害責任，用戶需自行評估其適用性并確保使用安全。

安全注意事項

評估或參考板包含對靜電放電（ESD）敏感的部件和組件。在安裝、測試、維修時，必須采取靜電控制預防措施，否則可能導致組件損壞。若你不熟悉靜電控制程序，可參考相關的 ESD 保護手冊和指南。

套件內容與安裝

套件內容

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

文檔與文件下載

可從 EZ - USB? FX20 套件網頁下載 KIT_FX20_FMC_001 套件文檔和硬件設計文件，包括快速入門指南、套件用戶指南、發(fā)行說明，以及原理圖、物料清單（BOM）和布局文件等。

軟件安裝

從 EZ - USB? FX20 套件網頁下載 EZ - USB? FX20 SDK，并安裝以下軟件（部分安裝可能需要管理員權限）：

• EZ - USB? 控制中心：從網頁下載并安裝該應用程序。
• Pleora eBUS Player：用于 USB3Vision（U3V）視頻流傳輸，需根據系統(tǒng)版本（Windows 64 位或 32 位）進行下載安裝。

系統(tǒng)設計分析

頂層硬件設計

EZ - USB? FX20 基板通過 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 設計細節(jié)

關鍵組件

• EZ - USB? FX20 芯片（CYUSB4024 - BZXI）：20 Gbps 設備控制器，支持 USB 3.2 Gen 2x2 主機系統(tǒng)，以及 UVC、UAC、U3V 和 USB 供應商類協(xié)議。
• 外部 QSPI 閃存模塊：兩個英飛凌 S25FS256SDSNFI000 256 Mb QSPI 閃存設備，用于存儲 FPGA 二進制文件。
• 電源供應：套件為總線供電，通過主機 PC 的 VBUS 供電。板上有兩個英飛凌科技的 IR3883MTRPBF 調節(jié)器，可生成 3.3 V 和 1.8 V 電壓。通過跳線 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 提供時鐘，公差為 ±10 ppm，驅動電平為 100 μW。

接口連接器

• USB - C SS 連接器（J2）：用于與 PC 連接，通過 USB - C 電纜獲取電源和傳輸數據，具備 ESD 保護功能。
• 模式選擇開關（SW2）：可選擇 EZ - USB? FX20 的啟動模式，有 USB 啟動和內部閃存啟動兩種模式。
• FMC HPC 夾層連接器（J8）：采用 ASP - 134488 - 01 連接器，支持 ANSI/VITA 57 標準，用于連接現成的 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。
• 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 麥克風等外部模塊。
• USB - C 全速連接器（J3）：作為設備編程和調試的接口，外部編程器或調試器通過該連接器與設備的 Serial Wire Debug（SWD）或 JTAG 接口引腳通信。
• SWD 頭（J6）：用于對 EZ - USB? FX20 設備進行編程，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，用于固件調試。
• LED2（PWR ON）：通電時亮起綠色，指示 3.3 V 電源已開啟。

套件編程與應用運行

編程步驟

如果需要更改套件的固件，可按以下步驟進行：

1. 按照 SDK 用戶指南，構建要編程到套件上的代碼示例項目。
2. 從安裝目錄打開 EZ - USB? FX 控制中心應用程序。
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（SW2），通過按下 RESET 開關（SW3）重置設備，然后釋放 PMODE 開關。
5. 等待 EZ - USB? FX 控制中心實用工具檢測到引導加載程序。
6. 在控制中心中，依次點擊“FX3G2 USB BL”>“Program”>“Internal Flash”。
7. 導航到代碼示例項目的 EZ - USB FX20 Release PackageSDKout 文件夾，選擇要編程的十六進制文件并點擊“Open”。
8. 等待編程完成，觀察日志窗口中 EZ - USB? FX20 設備分離消息。

應用運行

UVC 輸出查看

1. 按照 SDK 用戶指南的說明構建 uvc_inmem 項目。
2. 按照“編程用戶應用程序”部分的步驟，將生成的 .hex 文件編程到 EZ - USB? FX20。
3. 打開 Windows 設備管理器，驗證 EZ - USB? FX20 相機是否列出。
4. 打開 Windows 相機應用程序，點擊翻轉相機選項，確保在設置窗口中選擇的分辨率為 3840X2160，觀察視頻流。在 USB 3.2 Gen 2x2 主機上，幀率約為 124 fps，可通過連接 USB - C FS 電纜到 J3 和 PC，使用串口終端（如 Tera Term）查看調試日志。

U3V 輸出查看

1. 按照 SDK 用戶指南的說明構建 u3v_inmem 項目。
2. 按照“編程用戶應用程序”部分的步驟，將生成的 .hex 文件編程到 EZ - USB? FX20。
3. 檢查設備管理器中的 USB 枚舉情況。
4. 打開 eBus Player 應用程序，依次點擊“Select/Connect”，選擇可用設備（如 FX3G2），然后點擊“OK”。
5. 點擊“Play”按鈕，觀察視頻流。內部彩色條可實現高達約 124 fps 的流式傳輸。

故障排除

如果 EZ - FX? 控制中心未檢測到 EZ - USB? FX20 設備，可按以下步驟操作：

1. 按住 PMODE 開關（SW2）。
2. 重置 EZ - USB? FX20（可按下 RESET 開關 SW1 并釋放，或對套件進行電源循環(huán)）。
3. 延遲一段時間后釋放 PMODE 開關。若仍有問題，可在英飛凌技術支持頁面創(chuàng)建支持請求。

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