EZ-USB™ FX10 DVK (KIT_FX10_FMC_001) 套件指南：助力视频音频流应用开发

在当今的电子设备领域，视频和音频的流畅传输是众多应用的关键需求。英飞凌的 EZ-USB™ FX10 DVK (KIT_FX10_FMC_001) 套件为我们提供了一个强大的解决方案，可实现视频和音频无缝流式传输到 USB 主机。今天，我们就来深入了解一下这个套件。

文件下载：Infineon Technologies EZ-USB™ FX10开发套件 (DVK).pdf

套件概述

EZ-USB™ FX10 DVK (KIT_FX10_FMC_001) 套件基于英飞凌的 EZ-USB™ FX10 USB 3.2 Gen 2X1 设备控制器（CYUSB4014 - BZXI），借助现成的 FPGA 附加板和摄像头模块，能将视频和音频流畅地传输到 USB 主机。EZ-USB™ FX10 是一款 10 Gbps 的设备控制器，具有双 Arm® Cortex® - M4 和 M0 + 核心 CPU、512 KB 闪存、128 KB SRAM、128 KB ROM、七个串行通信块（SCBs）、加密加速器以及高带宽数据子系统，可在 LVDS 和 USB 端口之间实现高达 10 Gbps 的 DMA 数据传输。此外，高带宽数据子系统还包含 1 MB SRAM，用于为 USB 数据提供缓冲。它还支持 USB Type - C 插头方向检测和翻转复用功能，无需外部逻辑。

套件关键特性

• 无缝流式传输：能够将视频和音频无缝流式传输到 USB 主机。
• 供电模式多样：支持 USB 总线供电和自供电操作。
• 板载调节器：配备板载调节器，方便使用。

套件内容

套件包含以下物品：	物品	类型	备注
EZ - USB™ FX10 基板	硬件
USB - C 电缆	电缆	每条通道支持 10 Gbps，可用于 USB 3.2 Gen 2X1 应用
快速入门指南（QSG）硬拷贝	文档
套件外壳	包装
泡沫	包装	用于保护和固定套件内物品

安装套件软件

在使用套件之前，我们需要安装相关软件。这些软件的安装可能需要管理员权限。

1. EZ - USB™ 控制中心：从 EZ - USB™ FX10 套件网页下载并安装 EZ - USB FX 控制中心应用程序。
2. Pleora eBUS Player：对于 USB3Vision (U3V) 视频流，根据系统版本（Windows 64 位或 32 位）下载并安装 Pleora eBUS Player。

系统设计

顶层硬件设计

EZ - USB™ FX10 基板由 USB - C 电缆连接到 PC 进行总线供电。为了展示套件和 FPGA 的完整功能，需要将附加板连接到 EZ - USB™ FX10 DVK。

EZ - USB™ FX10 DVK 详细设计

USB - C SS 连接器 (J2)

套件通过 USB - C SS 连接器和随附的 USB - C 电缆与 PC 连接。PC 的 USB3 端口可通过 VBUS 提供最大 5 V、3 A 的电源。该连接器经过 USB - IF 认证，并配备 TVS 二极管以防止 ESD。

模式选择开关 (SW2)

此开关用于选择 EZ - USB™ FX10 上电时的启动模式，套件可根据开关位置以两种模式启动：	启动模式	SW2	描述
USB	ON	按住按钮 (SW2) 并对套件进行电源循环（按下并释放复位按钮 (SW3) 或拔下并重新连接 USB - C 电缆）
内部闪存	OFF	默认

电源供应

套件由总线供电，可通过移除连接器 J1 引脚 1 - 2 的跳线断开主机 PC 的 VBUS 电源。板上有两个英飞凌的 IR3883MTRPBF 调节器，为 3 A 的 DC - DC 降压开关调节器，具有过压、过流和过热保护功能。可通过跳线 J9、J10、J12 和 J13 在 1.8 V 和 3.3 V 之间切换 VDDIO 电源。	名称	跳线	短接 1 - 2	短接 2 - 3
V3P3_1P8	J9	1.8V	3.3V
VDDIO_CTRL	J10	1.8V	3.3V
VDDIO_PO	J12	1.8V	3.3V
VDDIO_P1	J13	1.8V	3.3V

EZ - USB™ FX10 (U1)

这是一个 10 Gbps 的设备控制器，支持 UVC、UAC、U3V 和 USB 供应商类协议，旨在通过现成的 FPGA 附加板和摄像头模块将视频和音频无缝流式传输到 USB 主机。

QSPI 闪存 (U6, U7)

套件有两个英飞凌的 256 Mb QSPI 闪存设备，当 DVK 与 FPGA 板连接时，可用于存储 FPGA 二进制文件。

FMC HPC 夹层连接器 (J8)

用于与附加的 FPGA 板连接，是一个 400 引脚、1.27 mm 间距的连接器，支持 ANSI/VITA 57 标准。

GPIO 接口连接器 (J5)

用于连接 GPIO 附件板，EZ - USB™ FX10 的所有低速外设信号都连接到该连接器。

USB - C 全速连接器 (J3)

EZ - USB™ FX10 的调试访问端口 (DAP) 通过该连接器与外部编程器或调试器通信。

SWD 头 (J6)

可用于对 EZ - USB™ FX10 设备进行编程，J6 与 J14 可用于 JTAG 操作，也可用于边界扫描操作。

晶体 (Y1)

EZ - USB™ FX10 需要一个 24 MHz 的晶体来生成操作时钟，容差为 ±10 ppm，驱动电平为 100 µW。

LED (USER_LED, PWRON)

• LED1 (用户 LED)：连接到 EZ - USB™ FX10 的 GPIO5，是一个由应用程序/固件控制的 LED，用于固件调试。
• LED2 (PWR ON)：上电时亮起绿色，指示 3.3 V 电源已开启。

编程套件

套件预装了内部彩条固件，可在无需 FPGA 板的情况下流式传输 4K UVC 彩条视频。如果需要更改固件，可按以下步骤操作：

1. 按照 SDK 用户指南，构建要在套件上编程的代码示例项目。
2. 从安装目录打开 EZ - USB™ FX 控制中心应用程序。
3. 通过套件提供的 USB - C 电缆将 EZ - USB™ FX10 DVK 连接到 PC。
4. 按住 PMODE 开关 (SW2) 并按下复位开关 (SW3) 复位设备，然后释放 PMODE 开关 (SW2)。
5. 等待 EZ - USB™ FX 控制中心实用工具检测到引导加载程序。
6. 点击 FX3G2 USB BL > 点击 Program > 点击 Internal Flash。
7. 导航到 EZ - USB FX10 Release PackageSDKout 文件夹，选择要编程的十六进制文件并点击 Open。
8. 等待编程完成，观察 EZ - USB™ FX10 设备分离消息在日志窗口中显示。

运行应用程序（内部彩条）

使用 Windows 相机应用程序查看 UVC 输出

1. 按照 SDK 用户指南中的说明构建 uvc_inmem 项目。
2. 按照“编程用户应用程序”部分的步骤用生成的 .hex 文件对 EZ - USB™ FX10 进行编程。
3. 打开 Windows 设备管理器，验证 EZ - USB™ FX10 相机是否列出。
4. 打开 Windows 相机应用程序，点击翻转相机选项，确保在设置窗口中选择的分辨率为 3840X2160，观察视频流。在 USB 3.2 Gen 2X1 主机上，帧率约为 60 fps，可通过串口终端（如 Tera Term）查看。

使用 eBus Player 应用程序查看 U3V 输出

1. 按照 SDK 用户指南中的说明构建 u3v_inmem 项目。
2. 按照“编程用户应用程序”部分的步骤用生成的 .hex 文件对 EZ - USB™ FX10 进行编程。
3. 检查设备管理器中的 USB 枚举情况。
4. 打开 eBus Player 应用程序，选择可用设备（例如 FX3G2）并点击 OK。
5. 点击播放按钮，观察视频流。内部彩条可实现高达约 60 fps 的流式传输。

故障排除

如果 EZ - FX™ 控制中心未检测到 EZ - USB™ FX10 设备，可按以下步骤操作：

1. 按住 PMODE 开关 (SW2)。
2. 复位 EZ - USB™ FX10（按下复位开关 SW1 并释放或对套件进行电源循环）。
3. 延迟后释放 PMODE 开关。

如果在使用过程中遇到其他问题，可在英飞凌技术支持页面创建支持请求。

EZ - USB™ FX10 DVK (KIT_FX10_FMC_001) 套件为视频和音频流应用提供了一个功能强大且易于使用的开发平台。通过深入了解套件的各个方面，我们可以更好地利用它来开发出优秀的应用程序。你在使用这个套件的过程中遇到过什么问题吗？欢迎在评论区分享你的经验。