CYUSB3014中文说明书

CYUSB3014 EZ-USB® FX3 SuperSpeed USB 控制器 Cypress Semiconductor Corporation • 198 Champion Court • San Jose, CA 95134-1709 • 408-943-2600 Document Number 001-79276 Rev. *A Revised December 18, 2012 特性 ■ 通用串行总线 (USB) 集成 ❐ 符合 USB 3.0 规范 1.0 版的 USB 3.0 和 USB 2.0 外设 ❐ 符合 PIPE 3.0 的 5-Gbps USB 3.0 PHY ❐ 符合移动 (OTG) 补充标准 2.0 版的高速移动 (HS-OTG) 主 机和外设 ❐ 32 个物理端点 ❐ 支持电池充电规范 1.1 版和辅助充电器适配器 (ACA) 检测 ■ 通用可编程接口 (GPIF ™ II) ❐ 可编程的 100-MHz GPIF II 接口能连接多种类型外部器件 ❐ 8/16/32 位数据总线 ❐ 多达 16 种可配置的控制信号 ■ 无障碍访问 32 位 CPU ❐ 运行频率为 200 MHz 的 ARM926EJ 内核 ❐ 512 KB 嵌入式 SRAM ■ 还可连接下列外设 ❐ 频率为 1 MHz 的 I2C 主控制器 ❐ 采样频率为 32 kHz、44.1 kHz、48 kHz 的 I2S 主控（仅发 射器） ❐ 支持高达 4 Mbps 的 UART ❐ 33 MHz 的 SPI 主控 ■ 多种时钟输入频率可供选择 ❐ 19.2、26、38.4 和 52 MHz ❐ 支持 19.2 MHz 晶振输入 ■ 内核断电模式下功耗超低 ❐开启 VBATT 时低于 60 µA，关闭 VBATT 时低于 20 µA ■ 内核和 I/O 各有独立电域 ❐内核工作电压为 1.2 V ❐ I2S、UART 和 SPI 的工作电压为 1.8 至 3.3 V ❐ I2C 工作电压为 1.2 V ■ 10 × 10 mm，0.8 mm 间距无铅球栅阵列 (BGA) 封装 ■ EZ-USB® 软件和 DVK，可轻松进行代码开发 应用 ■ 数字视频摄录机 ■ 数字照相机 ■ 打印机 ■ 扫描仪 ■ 视频采集卡 ■ 测试和测量设备 ■ 监控摄像机 ■ 个人导航设备 ■ 医疗成像设备 ■ 视频 IP 电话 ■ 便携式媒体播放器 ■ 工业摄像头 32 EPsGPIF™ II HS/FS Peripheral SS Peripheral HS/FS/LS OTG Host ARM926EJ-S JTAG UART SPI I2S Embedded SRAm (512kB) US B IN TE RF A CE EZ-Dtect™ CTL[12:0] INT# RESET # TD I TD O TR ST # TM S TC K DATA[31:0] PMODE[2:0] OTG_ID SSRX - SSRX + SSTX - SSTX + D+ D- FSLC[0] FSLC[1] FSLC[2] CLKIN CLKIN_32 XTALIN XTALOUT I2 C _S C L I2 C _S D A TX RX C TS R TS I2 S _C LK I2 S_ S D I2 S_ W S I2 S_ M S CL K SS N SC K M IS O M O S I I2C 逻辑框图 CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 2 of 37 目录 功能概述 ........................................... 3 应用示例 ........................................3 USB 接口 ........................................... 4 OTG .............................................4 ReNumeration ....................................5 EZ-Dtect ........................................5 VBUS 过电压保护 .................................5 Carkit UART Mode 模式 ...........................5 GPIF II ............................................ 6 CPU ................................................ 6 JTAG 接口 .......................................... 6 其他接口 ........................................... 7 UART 接口 .......................................7 I2C 接口 ........................................7 I2S 接口 ........................................7 SPI 接口 ........................................7 引导选项 ........................................... 7 复位 ............................................... 8 硬复位 ..........................................8 软复位 ..........................................8 时钟 ............................................... 8 32-kHz 看门狗定时器时钟输入 .....................8 功耗 ............................................... 9 功耗模式 ........................................9 配置选项 .......................................... 12 数字 I/O .......................................... 12 通用 I/O .......................................... 12 系统电平 ESD ...................................... 12 绝对最大额定值 .................................... 13 运行条件 .......................................... 13 交流电时序参数 .................................... 15 GPIF II 时序 ..................................15 从器件 FIFO 接口 ..............................18 同步从器件 FIFO 序列说明 ......................19 同步从器件 FIFO 写序列说明 ....................21 异步从器件 FIFO 读序列说明 ....................22 异步从器件 FIFO 写序列说明 ....................24 串行外设时序 ..................................24 复位序列 .......................................... 29 脚映射图 .......................................... 30 引脚说明 .......................................... 31 封装图 ............................................ 35 订购信息 ......................................... 35 订购代码定义 ..................................35 缩略语 ............................................ 36 文档规范 .......................................... 36 测量单位 ......................................36 文档修订 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 页 .................................... 37 销售、解决方案和法律信息 .......................... 38 全球销售和设计支持 ............................38 产品 ..........................................38 PSoC 解决方案 .....................................38 CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 3 of 37 功能概述 赛普拉斯 EZ-USB FX3 是新一代 USB 3.0 外设控制器，具有高度 集成的灵活特性，可帮助开发人员为任何系统添加 USB 3.0 功 能。 EZ-USB FX3 具有一个可进行完全配置的并行通用可编程接口 GPIF II，它可与任何处理器、ASIC 或 FPGA 连接。 这个通用可 编程接口 GPIF II 是赛普拉斯旗舰 USB 2.0 产品 FX2LP 中的 GPIF 的增强版本。 它可轻松无缝地连接至多种常用接口，比如 异步 SRAM、异步和同步地址数据复用式接口、并行 ATA 等等。 EZ-USB FX3 集成了 USB 3.0 和 USB 2.0 物理层 (PHY) 以及 32 位 ARM926EJ-S 微处理器，具有强大的数据处理能力，并可用于 构建定制应用。 本产品采用了一种巧妙的架构，使从 GPIF II 到 USB 接口的数据传输速度可达 320 MBps[1]。 通过集成的 USB 2.0 OTG 控制器，可以实现需要双角色使用场合 的应用。例如，EZ-USB FX3 可以作为 MSC 和 HID 级设备的 OTG 主机使用。 EZ-USB FX3 配有用于存储代码和数据的 512 KB 片上 SRAM。 EZ-USB FX3 还具有可连接至 UART、SPI、I2C 和 I2S 等串行外 设的接口。 EZ-USB FX3 附带易用的 EZ-USB 工具，为快速应用开发提供完整 的解决方案。软件开发工具包中附带应用示例，可缩短上市时 间。 EZ-USB FX3 完全符合 USB 3.0 规范 1.0 版，并可向下兼容 USB 2.0。本设备还符合电池充电规范 v1.1 和 USB 2.0 OTG 规 范 2.0 版。 应用示例 图 1 和图 2 为 EZ-USB FX3 的典型应用图。图 1 显示了 EZ-USB FX3 作为协处理器并连接到负责多种系统电平功能的外部处理器 时的典型应用图。图 2 显示了 EZ-USB FX3 作为系统主处理器时 的典型应用图。 图 1. EZ-USB FX3 作为协处理器 注 1. 假定 GPIF II 已针对运行频率为 100 MHz 的 32 位数据总线同步接口进行配置。 该数字还包含 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 开销。 EZ-USB FX3 (ARM9 Core) External Serial Peripheral (example: EEPROM) CRYSTAL* POWER SUBSYSTEM X TA LI N X TA LO U T GPIF IItext External Processor (example: MCU/CPU/ASIC/ FPGA) Serial Interfaces (example: I2C) USB Port USB Host * A clock input may be provided on the CLKIN pin instead of a crystal input CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 4 of 37 图 2. EZ-USB FX3 作为主处理器 USB 接口 EZ-USB FX3 支持 USB 外设功能，符合 USB 3.0 规范 1.0 修订 版，并可向下兼容 USB 2.0 规范。 EZ-USB FX3 符合移动补充规范 2.0 修订版。本产品支持高速、 全速和低速 OTG 双角色器件功能。本产品作为外设时可实现超 速、高速和全速功能，作为主机时可实现高速、全速和低速功能。 EZ-USB FX3 按照 CEA-936A 规范，在 USB D+/D- 行上支持 Carkit Pass-Through UART 功能。 EZ-USB FX3 可支持多达 16 个输入端点和 16 个输出端点。 EZ-USB FX3 完全支持 USB 3.0 的流特性。 它还支持 USB 连接 SCSI (UAS) 器件类别，能优化海量存储性能。 作为 USB 外设，EZ-USB FX3 支持 UAS、USB 视频类别 (UVC)、 海量存储类别 (MSC) 和媒体传输协议 (MTP) 等 USB 外设类别。 当完全由器件外部的主机处理器进行处理时，本产品作为 USB 外 设仅以通过模式支持所有其他器件类别。 作为 OTG 主机时，EZ-USB FX3 支持 MSC 和 HID 等器件类别。 当 USB 端口未被占用时，可禁用 PHY 和收发器以降低功耗。 图 3. USB 接口信号 OTG EZ-USB FX3 符合 OTG 规范 2.0 修订版。 在 OTG 模式下，EZ-USB FX3 支持 A 器件模式和 B 器件模式， 并支持数据的控制传输、中断传输、批量传输和同步传输。 在 OTG A 器件模式下，EZ-USB FX3 需要外部电荷泵（独立或 PMIC 集成）给 VBUS 供电。 实现 OTG 主机的目标外设类别列表中包括 MSC 和 HID 类器件。 EZ-USB FX3 不支持连接检测协议 (ADP)。 EXTERNAL SLAVE DEVICE (Eg: IMAGE SENSOR) EZ-USB FX3 (ARM9 Core) GPIF II I2C USB Port CRYSTAL* XT A LI N XT AL O U T USB Host EEPROM * A clock input may be provided on the CLKIN pin instead of a crystal input EZ-USB FX3 VBATT VBUS U S B In te rfa ce SSRX- SSRX+ SSTX- SSTX+ D- D+ OTG_ID CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 5 of 37 OTG 连接 在 OTG 模式下，EZ-USB FX3 可以配置为支持 A、B 或双角色器 件。本产品可以连接至： ■ ACA 器件 ■ 目标 USB 外设 ■ 具有 SRP 功能的 USB 外设 ■ 具有 HNP 功能的 USB 外设 ■ OTG 主机 ■ 具有 HNP 功能的主机 ■ OTG 器件 ReNumeration 由于 EZ-USB FX3 为软配置，一个芯片可具有多个 USB 器件的特 征。 首次插入 USB 时，EZ-USB FX3 将自动枚举赛普拉斯供货商 ID (0x04B4)，并从 USB 接口下载固件和 USB 描述符。下载的固件 可执行电力断开和电力连接。之后，EZ-USB FX3 会作为下载信息 定义的器件再次进行枚举。该两步流程已获专利，称作 ReNumeration，在此器件插入时即时发生。 EZ-Dtect EZ-USB FX3 支持 USB 充电器和附件检测 (EZ-Dtect)。充电器检 测机制符合电池充电规范 1.1 修订版。除支持该规范版本之外， EZ-USB FX3 还提供检验 ID 引脚电阻值的硬件支持。 以下为 EZ-USB FX3 可检测的电阻范围： ■低于 10 W ■低于 1 kW ■ 65 kW 至 72 kW ■ 35 kW 至 39 kW ■ 99.96 kW 至 104.4 kW (102 kW ± 2%) ■ 119 kW 至 132 kW ■高于 220 kW ■ 431.2 kW 至 448.8 kW (440 kW ± 2%) EZ-USB FX3 的充电器检测特性可检测专用壁式充电器、主机 /集 线器充电器以及主机 /集线器。 VBUS 过电压保护 EZ-USB FX3 VBUS 引脚的最大输入电压为 6V。在 VBUS 上，充电 器的供电电压最高可达 9V，在这种情况下，有必要配备外部过电 压保护 (OVP) 器件以保护 EZ-USB FX3 的 VBUS 免受损坏。图 4 为 VBUS 上连接的 OVP 器件 系统应用图。如想了解 VBUS 和 VBATT 的工作范围，请参阅表 7 直流电规范。 图 4. VBUS 所用 OVP 器件的系统图 Carkit UART 模式 USB 接口支持 Carkit UART 模式（D+/D- 上的 UART），实现非 USB 串行数据传输。本功能遵照 CEA-936A 规范。 在 Carkit UART 模式下，输出信号电压为 3.3V。配置为 Carkit UART 模式时，UART 的 TXD （输出）将映射到 D- 行，UART 的 RXD （输入）将映射到 D+ 行。 在 Carkit 模式下，EZ-USB FX3 将禁用 USB 收发器，而 D+ 和 D- 引脚将作为通过引脚连接至主机处理器的 UART 上。Carkit UART 信号可以路由至 GPIF II 接口，或路由至通用 I/O[48] 和通用 I/O[49]，如第 6页的图 5 中所示。 在该模式下，EZ-USB FX3 支持高达 9600 bps 的速率。 POWER SUBSYSTEM U SB C on ne ct or EZ-USB FX3 U S B -P or t 1 8 2 3 4 5 6 7 9 VBUS GND SSRX- SSRX+ SSTX- SSTX+ D- D+ OTG_ID VD D VI O 1 C VD D Q VI O 2 VI O 3 AV D D V IO 5 OVP device VI O 4 U 3T X V D D Q U 3R X V D D Q CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 6 of 37 图 5. Carkit UART Pass Through 框图 GPIF II EZ-USB FX3 具有高性能通用可编程接口 GPIF II。此接口能实现 类似于 FX2LP 的 GPIF 和从器件 FIFO 接口的功能，但更为高 级。 GPIF II 是一种可编程状态机，其所启用的灵活接口可用作工业 标准或专用接口中的主控或从器件。并行和串行接口均可通过 GPIF II 实现。 GPIF II 的特性总结如下： ■ 可用作主控或从器件 ■ 提供 256 种固件可编程状态 ■ 支持 8 位、16 位和 32 位并行数据总线 ■ 接口频率可高达 100 MHz。 ■ 使用 32 位数据总线时支持 14 根可配置控制引脚。所有控制 引脚可作为输入 /输出或双向引脚。 ■使用 16/8 位数据总线时支持 16 根可配置控制引脚。所有控 制引脚可作为输入 /输出或双向引脚。 GPIFII 状态转换以控制输入信号为依据。控制输出信号是 GPIFII 状态转换的结果。GPIFII 状态机的行为取决于 GPIFII 描述符。GPIFII 描述符的设计符合必需的接口规范，专门用作 GPIF II 波形存储器的 8kB 存储器（独立于 512kB 嵌入式 SRAM），以特定格式存储 GPIF II 描述符。 赛普拉斯的 GPIFII Designer 工具可实现 GPIFII 描述符的快速 开发，其中还包含常用接口的实例。 GPIF II 的实现示例为异步和同步从器件 FIFO 接口。 从器件 FIFO 接口 从器件 FIFO 接口信号如图 6 中所示。该接口允许外部处理器直 接访问多达 4 个 EZ-USB FX3 内部缓冲区。有关从器件 FIFO 接 口的详细信息，请参阅 第 18 页的 注意：本产品也支持通过从器件 FIFO 接口访问所有 32 缓冲区。 如想了解详细信息，请联系赛普拉斯应用支持。 图 6. 从器件 FIFO 接口 CPU EZ-USB FX3 配有片上 32 位 200 MHz ARM926EJ-S 内核 CPU。 该 内核能直接访问 16kB 指令紧密连接存储器 (TCM) 和 8kB 数据 TCM。 ARM926EJ-S 内核还为固件调试提供了 JTAG 接口。 EZ-USB FX3 还集成了存储代码和数据的 512 KB 嵌入式 SRAM， 以及 8kB 指令缓存和数据缓存。 EZ-USB FX3 能在多种外设（如 USB、GPIF II、I2S、SPI、UART） 之间实现高效灵活的的 DMA 连接。固件只需配置外设间数据访 问，这些外设随后由 DMA 结构进行管理。 EZ-USB FX3 适用于面向 ARM926EJ-S 的行业标准开发工具，可轻 松开发应用。 赛普拉斯 EZ-USB FX3 开发工具包中包含 EZ-USB FX3 固件示例。 赛普拉斯 EZ-USB FX3 软件开发工具包中还有可移植到外部处理 器的软件 API。 JTAG 接口 EZ-USB FX3 的 JTAG 接口提供标准的 5 引脚接口，用于连接至 JTAG 调试器。该调试器可通过 CPU 内核的片上调试电路来调试 固件。 Carkit UART Pass Through Carkit UART pass through interface on GPIF(TM)II interface. RXD (DP) TXD (DM) USB PHY DP DM TXD RXD U S B- P or t M U X UART_TXD UART_RXD GPIO[48] (UART_TX) GPIO[49] (UART_RX) Carkit UART pass through interface on GPIOs C tr l External Processor EZ-USB FX3 SLCS# A[1:0] D[31:0] SLRD# SLOE# SLWR# PKTEND FLAGA FLAGB Note: Multiple Flags may be configured. CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 7 of 37 这些业界标准调试工具面向 ARM926EJ-S 内核，可用于 EZ-USB FX3 应用开发。 其他接口 EZ-USB FX3 支持下列串行外设： ■ UART ■ I2C ■ I2S ■ SPI SPI、UART 和 I2S 接口可复用到串行外设端口。 第 31 页的引脚列表为接口复用方式的详细信息。 UART 接口 EZ-USB FX3 的 UART 接口支持全双工通信。其中包含表 1 中所 说明的信号。 UART 可生成各种波特率，从 300 bps 到 4608 Kbps，可通过固 件进行选择。 I2C 接口 EZ-USB FX3 具有 I2C 接口，符合 I2C 总线规范修订版 3。 EZ-USB FX3 的 I2C 接口可仅作为 I2C 主控运行，因此可以用于 与其他 I2C 从器件通信。例如，EZ-USB FX3 可从连接至 I2C 接 口的 EEPROM 引导，此为可选的引导选项。 EZ-USB FX3 的 I2C 主控制器也支持多主控模式功能。 I2C 接口采用 VIO5 供电，该电域独立于其他串行外设。I2C 接 口可因此获得以异于其他串行接口工作电压的灵活性。 I2C 控制器所支持的总线频率为 100 kHz、400 kHz 和 1 MHz。 当 VIO5 为 1.2V 时，支持的最大工作频率为 100 kHz。当 VIO5 为 1.8 V、2.5 V 或 3.3 V 时，支持的工作频率为 400 kHz 和 1 MHz。 I2C 接口的 SCL 和 SDA 信号都需要外部上拉电阻。上拉电阻必 须连接至 VIO5。 I2S 接口 EZ-USB FX3 具有 I2S 端口，支持外部音频解码器件。EZ-USB FX3 可以作为 I2S 主控工作，仅作为发送器。I2S 接口包括四种 信号：时钟行 (I2S_CLK)、串行数据行 (I2S_SD)、单字选择行 (I2S_WS) 和主控系统时钟 (I2S_MCLK)。EZ-USB FX3 可在 I2S_MCLK 上生成系统时钟输出，或在 I2S_MCLK 上接受外部系 统时钟输入。 I2S 接口支持的采样频率为 32 kHz、44.1 kHz 和 48 kHz。 SPI 接口 EZ-USB FX3 支持串行外设端口上的 SPI 主控接口 。最大工作频 率为 33 MHz。 SPI 控制器支持四种 SPI 通信模式，并有起止时钟。SPI 控制器 是单一主控制器，并有单一自动 SSN 控制。本产品还支持从 4 位到 32 位大小的数据操作。 引导选项 EZ-USB FX3 可从多个源加载引导图像，源可通过 PMODE 引脚配 置来选择。EZ-USB FX3 有下列引导选项： ■从 USB 引导 ■从 I2C 引导 ■从 SPI （支持的 SPI 器件为 M25P16 (16 Mbit)、M25P80 (8 Mbit) 和 M25P40 (4 Mbit)）或同类器件引导 ■从 GPIF II 异步 ADMUX 模式引导 ■从 GPIF II 同步 ADMUX 模式引导 ■从 GPIF II 异步 SRAM 模式引导 表 1. UART 接口信号 信号 说明 TX 输出信号 RX 输入信号 CTS 流量控制 RTS 流量控制 表 2. EZ-USB FX3 的引导选项 PMODE[2:0][2] 引导自 F00 同步 ADMUX （16 位） F01 异步 ADMUX （16 位） F11 USB 引导 F0F 异步 SRAM （16 位） F1F I2C，如失败，则启用 USB 引导 1FF 仅 I2C 0F1 SPI，如失败，则启用 USB 引导 注 2. F 指悬空。 CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 8 of 37 复位 硬复位 通过激活 EZ-USB FX3 上的 Reset# 引脚来初始化硬复位。复位 序列和时序的具体要求详见图 17 和表 15。 软复位 软复位需要处理器在 PP_INIT 控制寄存器中设置适当的位。软复 位有两种类型： ■ CPU 复位–复位 CPU 程序计数器。 CPU 复位后无需重新加载 固件。 ■ 全器件复位–该复位与硬复位相同。 全器件复位后必须重新加 载固件。 时钟 EZ-USB FX3 允许在 XTALIN 和 XTALOUT 引脚之间连接晶振，也 允许在 CLKIN 引脚上连接外部时钟。 支持的晶振频率为 19.2 MHz，支持的外部时钟频率为 19.2、26、 38.4 和 52 MHz。 EZ-USB FX3 有一个片上振荡器电路，使用外部 19.2 MHz (±100 ppm) 晶振（使用晶振选项时）。FSLC[2:0] 引脚必须进 行适当配置，以选择晶振选项 /时钟频率选项。配置选项请参见 表 3。 向 EZ-USB FX3 进行的时钟输入必须符合表 4中具体规定的相位 噪声和时序抖动要求。 输入时钟的频率独立于 EZ-USB FX3 内核或任何器件接口（包括 P-Port 和 S-Port）的时钟 /数据速率。内部 PLL 按照输入频率 使用相应的时钟倍频选项。 32-kHz 看门狗定时器时钟输入 EZ-USB FX3 包含一个看门狗定时器。看门狗定时器可以用于中断 ARM926EJ-S 内核，自动唤醒待机模式下的 EZ-USB FX3 和复位 ARM926EJ-S 内核。看门狗定时器使用一个 32 kHz 时钟。此 32 kHz 时钟可于 EZ-USB FX3 一个专用引脚上的外部源选配提 供。 看门狗定时器可以通过固件加以禁用。 可选的 32 kHZ 时钟的输入要求在表 5 中列出。 表 3. 晶振 /时钟频率选择 FSLC[2] FSLC[1] FSLC[0] 晶振 /时钟频率 0 0 0 19.2 MHz 晶振 1 0 0 19.2 MHz 输入 CLK 1 0 1 26 MHz 输入 CLK 1 1 0 38.4 MHz 输入 CLK 1 1 1 52 MHz 输入 CLK 表 4. EZ-USB FX3 的输入时钟规范 参数 说明 规范 单位最小值 最大值 相位噪声 100 Hz 偏移 – –75 dB 1 kHz 偏移 – –104 dB 10 kHz 偏移 – –120 dB 100 kHz 偏移 – –128 dB 1 MHz 偏移 – –130 dB 最大频率偏差 – 150 ppm 占空比 30 70 % 过冲 – 3 % 下冲 – –3 % 上升时间 /下降时间 – 3 ns 表 5. 32 kHz 时钟输入要求 参数 最小值 最大值 单位 占空比 40 60 % 频率偏差 – ±200 ppm 上升时间 /下降时间 – 3 ns CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 9 of 37 功耗 EZ-USB FX3 具有下列供电电域。 IO_VDDQ： 指用于数字 I/O 的一组独立供电电域。供电电压水平 为 1.8V 至 3.3V。EZ-USB FX3 为数字 I/O 提供下列六个独立供 电电域。每一电域所分配信号的详细信息请参阅表 16。 ■ VIO1 - GPIF II I/O 供电电域 ■ VIO2 - IO2 供电电域 ■ VIO3 - IO3 供电电域 ■ VIO4 - UART/SPI/I2S 供电电域 ■ VIO5 - I2C 和 JTAG 供电电域（支持 1.2V 至 3.3V） ■ CVDDQ - 时钟供电电域 ■ VDD ：逻辑内核的供电电压。 额定供电电压为 1.2 V。该电域 为内核逻辑电路供电。下列也必须使用同样的供电： ❐ AVDD ：用于 PLL、晶体振荡器和其他内核模拟电路的 1.2 V 供电。 ❐ U3TXVDDQ/U3RXVDDQ ：用于 USB 3.0 接口的 1.2 V 供电电压。 VBATT/VBUS ：用于 USB I/O 和模拟电路的 3.2V 至 6V 电池供 电。该电域通过 EZ-USB FX3 的内部电压调节器向 USB 收发器供 电。VBATT 将内部调节为 3.3V。 功耗模式 EZ-USB FX3 支持下列不同电源模式： ■正常模式：全功能工作模式。此模式将启用内部 CPU 时钟和内 部 PLL。 正常工作功耗不会超过 ICC 内核最高值和 ICC USB 最高值的总 和（请参见表 7 以查看当前功耗规范）。 VIO2、VIO3、VIO4 和 VIO5 的 I/O 供电在相应接口未被使用时 可以关闭。而如果在应用中使用 GPIFII 接口，则 VIO1 始终不 可关闭。 EZ-USB FX3 支持四种低功耗模式： ■启用 USB 3.0 PHY 的暂停模式 (L1) ■禁用 USB 3.0 PHY 的暂停模式 (L2) ■待机模式 (L3) ■内核断电模式 (L4) CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 10 of 37 不同的低功耗模式请参见表 6。 表 6. 低功耗模式的进入和退出方法 低功耗模式 特性 进入方法 退出方法 启用 USB 3.0 PHY 的 暂停模式 (L1) ■ 此模式下的功耗不会超过 ISB1 ■ 启用 USB 3.0 PHY，并且处于 U3 模式下（USB 3.0 规范中 所定义的暂停模式之一）。其 他时钟均关闭时，该模块可单 独使用其内部时钟工作 ■ 所有 I/O 均维持之前的状态 ■ 必须保留源和内核的唤醒供 电。所有其他电域都可独立开 启 /关闭 ■ 必须维持配置寄存器、缓冲存 储器和所有内部 RAM 的状态 ■ 全部数据操作必须在 EZ-USB FX3 进入暂停模式前完成（未 完成的数据操作的状态将不会 保存） ■ 由于程序计数器并不复位，固 件将恢复暂停前的操作（除 非通过 RESET# 激活唤醒） ■ ARM926EJ-S 内核上执行的固件可将 EZ-USB FX3 置于暂停模式下。例如 在 USB 暂停的条件下，固件可决定 使 EZ-USB FX3 进入暂停模式 ■外部处理器可通过使用邮箱寄存器 使 EZ-USB FX3 进入暂停模式 ■ D+ 切换至低或高 ■ D- 切换至低或高 ■ OTG_ID 引脚上的阻抗变化 ■ 恢复 SSRX +/- 上的状态 ■ 检测 VBUS ■ UART_CTS 电平检测（可编程极性） ■ CTL[0] 的 GPIF II 接口激活 ■ 激活 RESET# 禁用 USB 3.0 PHY 的 暂停模式 (L2) ■ 此模式下的功耗不会超过 ISB2 ■ USB 3.0 PHY 禁用，USB 接口 进入暂停模式 ■ 时钟被关闭。 PLL 禁用 ■ 所有 I/O 均维持之前的状态 ■ USB 接口维持之前的状态 ■ 必须保留源和内核的唤醒供 电。所有其他电域都可独立开 启 /关闭 ■ 必须维持配置寄存器、缓冲存 储器和所有内部 RAM 的状态 ■ 全部数据操作必须在 EZ-USB FX3 进入暂停模式前完成（未 完成的数据操作的状态将不会 保存） ■ 由于程序计数器并不复位，固 件将恢复暂停前的操作（除 非通过 RESET# 激活唤醒） ■ ARM926EJ-S 内核上执行的固件可将 EZ-USB FX3 置于暂停模式下。例如 在 USB 暂停的条件下，固件可决定 使 EZ-USB FX3 进入暂停模式 ■外部处理器可通过使用邮箱寄存器 使 EZ-USB FX3 进入暂停模式 ■ D+ 切换至低或高 ■ D- 切换至低或高 ■ OTG_ID 引脚上的阻抗变化 ■ 恢复 SSRX +/- 上的状态 ■ 检测 VBUS ■ UART_CTS 电平检测（可编程极性） ■ CTL[0] 的 GPIF II 接口激活 ■ 激活 RESET# CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 11 of 37 待机模式 (L3) ■ 此模式下的功耗不会超过 ISB3 ■ 所有配置寄存器设置和程序 / 数据 RAM 内容将会保留。 但 是，缓冲区和数据路径其他部 分中的数据（如有）则无法 保证。因此，应保证在使 EZ-USB FX3 进入该待机模式 前，由外部处理器负责读取所 需数据 ■ 从待机状态唤醒时，程序计数 器将复位 ■ 通用 I/O 引脚维持其配置 ■ 晶体振荡器关闭 ■ 内部 PLL 关闭 ■ USB 收发器关闭 ■ ARM926EJ-S 内核断电。 唤醒 时，内核重新启动并运行存储 在程序 /数据 RAM 中的程序 ■ 必须保留源和内核的唤醒供 电。所有其他电域都可独立开 启 /关闭 ■ ARM926EJ-S 内核或外部处理器上所 执行的固件将配置相应的寄存器 ■ 检测 VBUS ■ UART_CTS 电平检测（可编程极性） ■ CTL[0] 的 GPIF II 接口激活 ■ 激活 RESET# 内核断电模式 (L4) ■ 此模式下的功耗不会超过 ISB4 ■ 内核电源关闭 ■ 所有缓冲存储器、配置寄存器 和程序 RAM 的状态将不会维 持。退出该模式时，有必要重 新加载固件 ■ 在该模式下，所有其他电域都 可独立开启 /关闭 ■关闭 VDD ■ 再次施加 VDD ■ 激活 RESET# 表 6. 低功耗模式的进入和退出方法 ( 续 ) 低功耗模式 特性 进入方法 退出方法 CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 12 of 37 配置选项 不同的配置选项用于特定的使用模型。请联系赛普拉斯应用 /市 场部获得详细信息。 数字 I/O EZ-USB FX3 在所有数字 I/O 引脚上提供由固件控制的内部上拉 或下拉电阻。为防止引脚悬空，可通过内部的 50 kW 电阻拉高引 脚，或者通过内部的 10 kW 电阻拉低引脚。I/O 引脚可以有以下 状态： ■ 三态 (High-Z) ■ 弱上拉（通过内部的 50 kW） ■ 下拉（通过内部的 10 kW） ■ 低功耗模式下保持（I/O 值不变） ■ JTAG 标示 TDI、TMC、TRST# 信号有固定的 50 kW 内部上拉电 阻，而 TCK 信号有固定的 10 kW 下拉电阻。 通用 I/O EZ-USB 在 GPIF II 和串行外设接口上均可实现灵活的引脚配 置。GPIF II 接口上任何未使用的控制引脚（CTL[15] 除外）都 可作为通用 I/O 使用。与之类似的是，串行外设接口上任何未使 用的引脚均可配置为通用 I/O。请参见引脚列表以了解引脚配置 选项。 所有 GPIF II 和通用 I/O 引脚均支持多达每个引脚 16pF 的外 部加载。 EMI EZ-USB FX3 符合 FCC 15B （美国）和 EN55022 （欧洲）电子消 费品规定中的 EMI 要求。按照上列规定，EZ-USB FX3 可承受由 干扰源造成的合理 EMI，并继续按预期工作。 系统电平 ESD EZ-USB FX3 在 USB 接口的 D+、D-、GND 引脚上具有内置 ESD 保护。 这些端口所具有的 ESD 保护电平为： ■基于 JESD22-A114 规范的 ±2.2 KV 人体模型 (HBM) ■基于 IEC61000-4-2 的 3A 级标准的 ±6 KV 接触放电和 ±8 KV 气隙放电 ■基于 IEC61000-4-2 的 4C 级标准的 ±8 KV 接触放电和 ±15 KV 气隙放电。 这种保护能确保器件在出现最高达到上述电平的 ESD 事件后继 续工作。 SSRX+、SSRX-、SSTX+、SSTX- 引脚只具有最高 +/- 2.2KV 的人 体模型 (HBM) 内部 ESD 保护。 CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 13 of 37 绝对最大额定值 超过最大额定值可能会缩短器件的使用寿命。 存放温度.........................–65 °C 至 +150 °C 供电（工业级）环境温度 ...........–40 °C 至 +85 °C 对地电位的供电电压 VDD、AVDDQ ..................................... 1.25V VIO1、VIO2、VIO3、VIO4、VIO5........................ 3.6V U3TXVDDQ、U3RXVDDQ ............................... 1.25V 任何输入引脚的直流输入电压.................... VCC+0.3 用于 high Z 状态下输出的 直流电压 .................... ................. VCC+0.3 （VCC 为相应的 IO 电压） 静电放电电压 ESD 保护电平为： ■ 基于 JESD22-A114 的 ± 2.2 KV 人体模型 (HBM) ■ D+、D-、GND 引脚和串行外设引脚上的附加 ESD 保护电平 ■ 基于 IEC61000-4-2 的 3A 级标准的 ±6 KV 接触放电和 ±8 KV 气隙放电，基于 IEC61000-4-2 的 4C 级标准的 ±8 KV 接触 放电和 ± 15 KV 气隙放电 拴锁电流 ........................................> 200 mA 所有 I/O 配置的最大输出短路电流。 (Vout = 0V).................... ........... –100 mA 运行条件 TA （带电工作环境温度） 工业 ................................ –40 °C 至 +85 °C VDD、AVDDQ、U3TXVDDQ、U3RXVDDQ 供电电压 ................................1.15 V 至 1.25 V VBATT 供电电压 ..............................3.2 V 至 6 V VIO1、VIO2、VIO3、VIO4、CVDDQ 供电电压 ..................................17 V 至 3.6 V VIO5 供电电压 ...........................1.15 V 至 3.6 V 表 7. 直流电规范 参数 说明 最小值 最大值 单位 注 VDD 内核供电电压 1.15 1.25 V 典型值 1.2 V AVDD 模拟供电电压 1.15 1.25 V 典型值 1.2 V VIO1 GPIF II 的 I/O 供电电域 1.7 3.6 V 典型值 1.8、2.5 和 3.3 V VIO2 IO2 供电电域 1.7 3.6 V 典型值 1.8、2.5 和 3.3 V VIO3 IO3 供电电域 1.7 3.6 V 典型值 1.8、2.5 和 3.3 V VIO4 UART/SPI/I2S 供电电域 1.7 3.6 V 典型值 1.8、2.5 和 3.3 V VBATT USB 供电电压 3.2 6 V 典型值 3.7 V VBUS USB 供电电压 4.1 6 V 典型值 5 V U3TXVDDQ USB 3.0 1.2-V 供电 1.15 1.25 V 1.2 V 典型值。此电源需要安 装一个 22 µF 的旁路电容。 U3RXVDDQ USB 3.0 1.2-V 供电 1.15 1.25 V 1.2 V 典型值。此电源需要安 装一个 22 µF 的旁路电容。 CVDDQ 时钟供电电压 1.7 3.6 V 1.8 和 3.3 V 典型值 VIO5 I2C 和 JTAG 供电电压 1.15 3.6 V 1.2、1.8、2.5 和 3.3 V 典型 值 VIH1 输入高电平电压 1 0.625 × VCC VCC + 0.3 V 用于 2.0V  VCC  3.6 V（USB 端口除外）。VCC 是相应的 IO 供电电压。 VIH2 输入高电平电压 2 VCC–0.4 VCC + 0.3 V 用于 1.7 V  VCC 2.0 V （USB 端口除外）。VCC 是相应 的 IO 供电电压。 VIL 输入低电平电压 –0.3 0.25 × VCC V VCC 是相应的 IO 供电电压。 VOH 输出高电平电压 0.9 × VCC – V IOH (max)=–100 µA。VCC 是相 应的 IO 供电电压。 VOL 输出低电平电压 – 0.1 × VCC V IOL (min) = +100 µA。 VCC 是 相应的 IO 供电电压。 CYUSB3014 Document Number 001-79276 Rev. *A Page 14 of 37 IIX 为 SSTXP/SSXM/SSRXP/SSRXM 除外的所 有引脚输入漏电流 –1 1 µA VDDQ 上保持的所有 I/O 信号 （用于已连接上拉 /下拉电阻 的 I/O，漏电流以 VDDQ/Rpu 或 VDDQ/RPD 增加） IOZ 为 SSTXP/SSXM/SSRXP/SSRXM 除外的所 有引脚输出 High-Z 漏电流 –1 1 µA VDDQ 上保持的所有 I/O 信号 ICC 内核 内核和模拟电压工作电流 – 200 mA 通过 AVDD 和 VDD 的总电流 ICC USB USB 供电电压工作电流 – 60 mA ISB1 启用 USB 3.0 PHY 的暂停模式期间的总 暂停电流 (L1) – – mA 内核电流：1.5 mA I/O 电流：20 uA USB 电流：2 mA 用于典型 PVT （典型芯片，所 有电源均处于其各自的额定 值，温度 25 °C。） ISB2 禁用 USB 3.0 PHY 的暂停模式期间的总 暂停电流 (L2) – – mA 内核电流：250 uA I/O 电流：20 uA USB 电流：1.2 mA 用于典型 PVT （典型芯片，所 有电源均处于其各自的额定 值，温度 25 °C。） ISB3 待机模式期间的总待机电流 (L3) – – µA 内核电流：60 uA I/O 电流：20 uA USB 电流：40 uA 用于典型 PVT （典型芯片，所 有电源均处于其各自的额定 值，温度 25 °C。） ISB4 内核断电模式期间的总待机电流 (L4) – – µA 内核电流：0 uA IO 电流：20 uA USB 电流：40 uA 用于典型 PVT （典型芯片，所 有电源均处于其各自的额定 值，温度 25°C。） VRAMP 内核和 I/O 供电中的电压斜坡率 0.2 50 V/ms 电压斜坡必须是单调的 VN VDD 和 I/O 供电中允许的噪声级别 – 100 mV AVDD 除外的所有供电中允许的最大 p-p 噪声级别 VN_AVDD AVDD 供电中允许的噪声级别 – 20 mV AVDD 中允许的最大 p-p 噪声级别