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

在当今的电子技术领域，高速数据传输和视频、音频流应用需求日益增长。EZ-USB™ FX20 DVK (KIT_FX20_FMC_001) 套件为我们提供了一个强大的开发平台，可基于 EZ-USB™ FX20 USB 3.2 Gen 2x2 设备控制器，实现视频和音频的无缝流式传输。今天就和大家详细分享下这个套件的使用。

文件下载：Infineon Technologies EZ-USB™ FX20开发套件 (DVK).pdf

套件概述

适用范围与目标用户

这个套件适用于基于 EZ-USB™ FX20 USB 3.2 Gen 2x2 设备控制器（CYUSB4024 - BZXI）开发应用程序的开发者。借助现成的 FPGA 附加板和摄像头模块，它能将视频和音频无缝流式传输到 USB 主机。这份文档主要面向该套件的用户，大家在使用时，记得阅读文档末尾的“重要须知”和“警告”部分。

重要须知

评估板和参考板仅用于演示和评估目的，并非商业化产品，不能用于可靠性测试或生产。英飞凌科技仅在典型负载条件下对其进行功能测试，且在安全要求、整个工作温度范围或使用寿命内的制造和操作方面未进行全面认证。用户要确保这些板子的使用符合所在国家的相关要求和标准。同时，英飞凌科技对这些板子及文档中的信息“按原样”提供，不承担任何损害责任，用户需自行评估其适用性并确保使用安全。

安全注意事项

评估或参考板包含对静电放电（ESD）敏感的部件和组件。在安装、测试、维修时，必须采取静电控制预防措施，否则可能导致组件损坏。若你不熟悉静电控制程序，可参考相关的 ESD 保护手册和指南。

套件内容与安装

套件内容

• 硬件：EZ-USB™ FX20 基板。
• 线缆：支持每个通道 10 Gbps 的 USB - C 电缆，适用于 USB 3.2 Gen 2x2 应用。
• 文档：快速入门指南（QSG）的硬拷贝。
• 包装：套件外壳和用于保护的泡沫。

文档与文件下载

可从 EZ - USB™ FX20 套件网页下载 KIT_FX20_FMC_001 套件文档和硬件设计文件，包括快速入门指南、套件用户指南、发行说明，以及原理图、物料清单（BOM）和布局文件等。

软件安装

从 EZ - USB™ FX20 套件网页下载 EZ - USB™ FX20 SDK，并安装以下软件（部分安装可能需要管理员权限）：

• EZ - USB™ 控制中心：从网页下载并安装该应用程序。
• Pleora eBUS Player：用于 USB3Vision（U3V）视频流传输，需根据系统版本（Windows 64 位或 32 位）进行下载安装。

系统设计分析

顶层硬件设计

EZ - USB™ FX20 基板通过 USB - C 电缆连接到 PC 以获取总线电源。为了充分展示套件和 FPGA 的功能，需将附加板连接到 EZ - USB™ FX20 DVK。

DVK 设计细节

关键组件

• EZ - USB™ FX20 芯片（CYUSB4024 - BZXI）：20 Gbps 设备控制器，支持 USB 3.2 Gen 2x2 主机系统，以及 UVC、UAC、U3V 和 USB 供应商类协议。
• 外部 QSPI 闪存模块：两个英飞凌 S25FS256SDSNFI000 256 Mb QSPI 闪存设备，用于存储 FPGA 二进制文件。
• 电源供应：套件为总线供电，通过主机 PC 的 VBUS 供电。板上有两个英飞凌科技的 IR3883MTRPBF 调节器，可生成 3.3 V 和 1.8 V 电压。通过跳线 J9、J10、J12 和 J13 可在 1.8 V 和 3.3 V 之间切换 VDDIO 电源。
• 24 MHz 晶体（Y1）：为 EZ - USB™ FX20 提供时钟，公差为 ±10 ppm，驱动电平为 100 µW。

接口连接器

• USB - C SS 连接器（J2）：用于与 PC 连接，通过 USB - C 电缆获取电源和传输数据，具备 ESD 保护功能。
• 模式选择开关（SW2）：可选择 EZ - USB™ FX20 的启动模式，有 USB 启动和内部闪存启动两种模式。
• FMC HPC 夹层连接器（J8）：采用 ASP - 134488 - 01 连接器，支持 ANSI/VITA 57 标准，用于连接现成的 FPGA 板。
• FMC HPC 载体连接器（J7）：可连接 FMC 载体板，使 FPGA 板能使用 FMC 夹层连接器未使用的信号。
• GPIO 接口连接器（J5）：2x20 引脚连接器，用于连接 GPIO 附件板，可连接 CAN 收发器、PDM 麦克风等外部模块。
• USB - C 全速连接器（J3）：作为设备编程和调试的接口，外部编程器或调试器通过该连接器与设备的 Serial Wire Debug（SWD）或 JTAG 接口引脚通信。
• SWD 头（J6）：用于对 EZ - USB™ FX20 设备进行编程，也可用于边界扫描操作。

LED 指示灯

• LED1（用户 LED）：绿色 LED，连接到 EZ - USB™ FX20 的 GPIO5，用于固件调试。
• LED2（PWR ON）：通电时亮起绿色，指示 3.3 V 电源已开启。

套件编程与应用运行

编程步骤

如果需要更改套件的固件，可按以下步骤进行：

1. 按照 SDK 用户指南，构建要编程到套件上的代码示例项目。
2. 从安装目录打开 EZ - USB™ FX 控制中心应用程序。
3. 使用套件提供的 USB - C 电缆将 EZ - USB™ FX20 DVK 连接到 PC。
4. 按住 PMODE 开关（SW2），通过按下 RESET 开关（SW3）重置设备，然后释放 PMODE 开关。
5. 等待 EZ - USB™ FX 控制中心实用工具检测到引导加载程序。
6. 在控制中心中，依次点击“FX3G2 USB BL”>“Program”>“Internal Flash”。
7. 导航到代码示例项目的 EZ - USB FX20 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，观察日志窗口中 EZ - USB™ FX20 设备分离消息。

应用运行

UVC 输出查看

1. 按照 SDK 用户指南的说明构建 uvc_inmem 项目。
2. 按照“编程用户应用程序”部分的步骤，将生成的 .hex 文件编程到 EZ - USB™ FX20。
3. 打开 Windows 设备管理器，验证 EZ - USB™ FX20 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 2x2 主机上，帧率约为 124 fps，可通过连接 USB - C FS 电缆到 J3 和 PC，使用串口终端（如 Tera Term）查看调试日志。

U3V 输出查看

1. 按照 SDK 用户指南的说明构建 u3v_inmem 项目。
2. 按照“编程用户应用程序”部分的步骤，将生成的 .hex 文件编程到 EZ - USB™ FX20。
3. 检查设备管理器中的 USB 枚举情况。
4. 打开 eBus Player 应用程序，依次点击“Select/Connect”，选择可用设备（如 FX3G2），然后点击“OK”。
5. 点击“Play”按钮，观察视频流。内部彩色条可实现高达约 124 fps 的流式传输。

故障排除

如果 EZ - FX™ 控制中心未检测到 EZ - USB™ FX20 设备，可按以下步骤操作：

1. 按住 PMODE 开关（SW2）。
2. 重置 EZ - USB™ FX20（可按下 RESET 开关 SW1 并释放，或对套件进行电源循环）。
3. 延迟一段时间后释放 PMODE 开关。若仍有问题，可在英飞凌技术支持页面创建支持请求。

EZ - USB™ FX20 DVK (KIT_FX20_FMC_001) 套件为视频和音频流应用开发提供了丰富的功能和便利的开发环境。大家在使用过程中如果遇到什么问题或者有新的发现，欢迎在评论区交流探讨。