基于TUSB6020的USB OTG接口设计

 VLYNQ接口引脚详细描述如下：

（1）TUSB6020的 VLYNQ CLK接外部时钟，VLYNQ控制寄存器中的 CLKDIR比特位设置为 1，VLYNQ接口时钟由 DM6437系统时钟提供。

（2）VLYNQ SCRUN为 VLYNQ时钟运行请求引脚，低电平表示允许 VLYNQ时钟运行，高电平表示传输事务结束，VLYNQ时钟运行停止。

（3）TMS320DM6437写操作时，将数据压缩、地址编译，经串行编码后由 VLYNQTXD[0:3]发出，TUSB6020将数据进行串行解码和解压缩后读取地址，将数据写入指定寄存器。

（4）TMS320DM6437读操作时，由 VLYNQ TXD[0:3]发送读请求数据包，TUSB6020收到请求后，将数据压缩和串行编码后由 VLYNQ TXD[0:3]发往TMS320DM6437。

（5）VLYNQ接口的数据收发与VLYNQ串行时钟同步。

2.2 软件设计

2.2.1 TMS320DM6437和TUSB6020底层通信的实现

TMS320DM6437和TUSB6020底层通信是整个USB体系软件的根基，包括了DM6437对TUSB6020的读、写、设定地址等操作,主要通过 DM6437访问 TUSB6020的控制寄存器来完成。下面是写TUSB6020控制寄存器的部分程序代码。

void TUSB6020_Write_Reg(Uint32*OTG_base_addr，Uint32 offset，Uint8 size，Uint32 data)
{
Uint32 tmp_addr=0;
Uint16 tmp_data=0;
…
{…
case 16:
tmp_addr=*OTG_base_addr;

tmp_addr=tmp_addr+offset;
tmp_data=(Uint16)data;
(*(volatile Uint16*)tmp_addr)=data;
break;
…/*Todo Print Error Message*/
break;
}
}

2.2.2 TUSB6020驱动程序设计

图 5为 DSP/BIOS外设驱动模型。TI公司的DSP／BIOS外设驱动模型分为两层三类，即：类驱动层和微型驱动层，PIP/PI0类、SIO／DIO类和 GI0类，结构图如图5所示。


PIO模型具有良好的缓冲器分配回收机制，适合描述视频设备，SIO模型支持更底层的通信，适合设计比较简单的外设驱动程序，GIO模型设计的目的就是针对特殊硬件的新型设备，因此，TUSB6020类驱动程序的设计选用 GIO模型。

GIO模型在提供必要的同步读／写API函数及其扩展函数的同时，将代码和使用数据缓存的大小尽量简化，应用程序可以调用 GIO的 API函数直接与微型驱动的 IOM交换数据。当调用GIO_create创建 TUSB6020的通道实例时，GIO在通道实例中增加I／O请求状态结构、IOM数据包(TUSB6020_USB_Packets)及一个 GIO数据对象。

微型驱动创建规定的函数，应用程序通过 GIO类驱动调用，这些函数将放入TUSB6020_USB_fxns中的相应位置，供应用程序通过 GIO类驱动调用。TMS320DM6437初始化时调用已注册到微型驱动中的 mdBindDev绑定通道函数。mdBindDev函数实现下列功能：根据配置的 TUSB6020设备参数初始化 TUSB6020设备，挂入中断服务函数，获得缓存、DMA等资源；与其对应的 mdUnBindDev绑定通道解除函数使 TUSB6020设备处于无效状态，不能再使用；mdCreateChan通道创建函数为应用程序和驱动程序建立通信通道，并给通道对象设置初始值，为通道申请缓冲区；mdDeleteChan通道删除函数删除已创建好的通道对象，释放缓冲区资源；mdSubmitChan I/O请求发送函数负责管理缓冲区，处理 TUSB6020_USB_Packet包中的命令字段；mdControlChan设备控制函数用来操作 TUSB6020设备，完成 OTG角色转换及数据收发等功能。

3 小结

TUSB6020节省芯片资源，功耗低，架构简洁，接口灵活，兼容性好。本文介绍了TUSB6020的功能特性、内部结构和TUSB6020的工作原理，分析了TUSB6020与外部主机的连接方式，提出了一种TMS320DM6437与TUSB6020的USB OTG接口设计方案。该接口设计可以广泛应用于各种便携式、嵌入式系统中，从而可靠便捷地实现USB OTG功能。

本文作者创新点：提出了TUSB6020与TMS320DM6437的USB OTG设计方案，硬件设计有效利用了VLYNQ接口，软件设计简捷灵活，为USB OTG的接口设计提供了一种新的参考，有广泛的应用价值。