USB接口具有以下特点：

[1].为外设连接到PC上提供了一种简单易行低成本的解决方案。
[2].可以热拔插，设备接到PC上，系统自动检测USB设备，并自行配置应用软件并立即生效，无需用户干预。
[3].USB提供了简单易行的连接器，它可以连接任何一个USB设备。设备数量多了还可以采用集线器扩展，一个USB总线可以支持127个USB设备的连接。
[4].USB支持高速（12Mb/s）和低速（1.5Mb/s）两种传输速率。
[5].外设可以直接由USB接口提供电源。并具有电源保护功能，如果3ms内没有总线活动的话，USB将自动挂起总线状态。
[6].需要系统资源（如内存、I/O地址空间和中断请求线路）。
[7].USB数据传输包括错误检测功能，可以准确无误地传输数据。
[8].支持块传输、控制传输、中断传输和同步传输。

Cypress公司USB接口单片机简述：

由Cypress公司推出的带智能USB控制内核的51系列单片机EZ-USB 2100系列芯片，在芯片上集成了USB和C51内核两个模块，这两个模块可以协助USB开发者完成USB协议中规定的大部分通信工作，是USB设备研制的较好的器件，EZ-USB强大的串行接口引擎，增强8051内核，优越的软件支持，大大降低了USB开发难度。
EZ-USB将USB接口控制内核与单片机集成到一块芯片上，USB收发模块与USB总线接口相连，串行接口引擎负责串行信号的编译码和错误检测、USB系列控制信号操作，由USB收发模块进行数据字节传输，功能强大的USB内核自动完成USB协议的转换，大大简化了8051代码。
增强的微处理器内核在标准的8051基础上增加了许多新特性，缩短了执行时间，它利用内部RAM和程序，使EZ-USB具有软配置特性，USB主机由总线将8051的程序代码和描述符表装入RAM中，EZ-USB芯片用已下载程序中定义的外设特性进行重连接，使其成为新的USB设备。
熟悉USB设备开发的人员知道，研制期间需要花费大量的时间去熟悉USB协议，使得USB好用但开发难度很大，这给一般的开发者设置了一道门槛。而EZ-USB芯片给开发研制提供了一条便利的途径，如果熟悉C语言的微处理器开发者使用EZ-USB研制USB设备，只需少量时间熟悉EZ-USB的特性，即可轻易开发出性能优越的USB设备。

EZ-USB 2100系列芯片的特点：

[1].改进增强的8051内核，时钟为24MHz，性能可达到标准8051的5-10倍，指令系统与8051完全兼容。空闲（wasted）的总线周期被消去，一个总线周期仅含4个时钟周期，而标准的8051则为12个时钟周期。
[2].USB内核为USB设备开发者完成协议中大部分的通信工作，使开发者不需要深入了解USB的低级协议即可顺利开发出所需要的USB设备。
[3].芯片集成了USB外设接口的硬件，包括非易失存储器（EPROM、EEPROM、FLASH、ROM）、微处理器、RAM、SIE（串口接口引擎）、DMA等全部功能模块。
[4].外设没有通过USB接口连接到PC机之前，外设的固件存储在PC机上。如果外设一旦连接到PC机上，PC机就会查询外设的属性，读取外设的设备描述符，然后将该外设的固件下载到EZ-USB的RAM中并执行，也即再枚举过程。
[5].易用友好的开发工具，固件可独立于驱动程序被测试，驱动程序和固件开发可独立进行，方便开发者工作，加块开发速度。
[6].快速外部数据块传输，指针自动增量和快速传输模式。
[7].自动向量中断。
[8].Control传输的Setup和Data部分有各自的缓冲区。
[9].除了以上的需要特性外，改进的8051内核还有如下优点：第2个数据指针可用于存储器块之间的传输。第2个UART。第3个16位定时/计数器。与非多路复用16位地址总线的高速存储器直接接口。增加了8个中断源（INT2-INT6、PFI、T2及UART1）。256字节的内部RAM，8kB的程序/数据复用SRAM。可变的MOVX执行时间，可适应高低速RAM的访问。3.3V的工作电压。
选择何种芯片来开发USB外围设备控制系统，一般要考虑外设任务的需求，编程的难易程度，芯片的性价比等几个因素。EZ-USB可较好地解决了以上问题，兼顾以上几个因素，使得USB外设的研制开发变得简单和廉价，大大提高开发效率，缩短产品的开发周期，是USB设备研制者比较理想的器件。

软件的安装
将安装光盘放入光盘驱动器，运行EZ-USB devtools version 安装程序，将出现EZ-USB安装界面。
Cypress EZ-USB控制面板软件是一个用于EZ－USB芯片通信的Windows应用程序。安装中，按照提示说明一步一步地进行安装操作。在安装完成后，可以从开始菜单选择Start\Programs\Cypress 运行该软件。
要想卸载控制面板软件，在Windows的控制面板中用Add/Remove Programs来实现。
Keil开发环境用于编译、链接、调试8051C汇编程序，光盘中带的Keil是评估板，程序目标码限制在4kB以内。在安装完成Keil后，需要重新启动计算机。

硬件安装
硬件安装准循以下步骤：
（1） 通过USB连接线将EZ-USB开发板连接到主机上；即，连接USB电缆，连接串口线（默认连接开发板SIO-1串口）
（2） 主机装载开发板的设备驱动程序。该驱动程序是在安装Cypress EZ-USB 控制面板软件时同时自动安装到系统中的。在用Keil监控程序开发时，开发板上的绿灯变亮，表示监控程序已经经过USB电缆下载到了开发板上，并已经运行。
验证开发板是否安装成功，只要运行控制面板就可以知道了。

地址分配
在调试程序装载后SY2100 EZUSB DK存贮器分配图如图所示。注意地址为1200H的存储器低端和8000H 的32k可用存储器是为用户程序留的可用空间。也要注意，在"空(Empty)"区域中没有安装程序，该部分地址可用于外部的硬件和EZ－USB总线扩展。

控制面板（Control Pannel）支持如下的操作：
取描述符；
下载固件；
从屏幕或文件发送/和接收块数据；
收发同步数据；
循环测试。

启动控制面板的步骤：
通过USB连接电缆将开发板和计算机相连；
选择"开始"菜单"程序"中的"CYPRESS"，运行(图1）。

Automatically Hold During download, then Run: 自动处理内部事务代替使用HOLD/RUN按钮。
Use separate thread for each USB operation: 防止USB操作被控制面板悬挂。
Max Operations Pending limit: 指定悬挂操作的最多次数。如果运行超过了限制，那么以后的操作将无效，不会被启动。用户可以在任何时候增加限制量，以允许进行发送操作。
Paths选项卡：
The Monitor File Location: 允许选项默认的Monitor控制程序及其所在的位置，见Cypress\USB\Target\Monitor中有关监控文件选择的说明文件Readme.txt。用户可以用浏览按钮来选择默认的控制程序，当单击Load Monitor按钮时，所选择的控制程序被下载到目标系统中。
Windows菜单命令（略）
Help菜单命令（略）

2 应用程序工具栏
应用程序工具栏提供标准的按钮，如Cut,Copy,Paste,Save和Print，此外"About"按钮可得到软件的版本信息。"Select Target"按钮允许用户指定被使用的EZUSB器件或是FX2器件。
3 主屏工具栏
主屏工具栏包含一个标准USB请求的下拉子菜单和一个Send按钮来发起命令传输，该栏还包含与USB设备相关的设备和接口标识字符串；Clear按钮清除OUT缓冲区的内容；Load Mon按钮下载监控程序到USB设备。监控程序允许使用一个串行口来调试开发的8051目标代码。
4 操作工具栏
操作工具栏的下面是一个文本窗口用于调试USB传输所产生的输出。当一个命令被发送和接收时，用于诊断的文本参数添加到该窗口。这些USB命令和参数可以被打印输出。当从下拉菜单选择一个USB命令时，其它工具栏的参数随命令有效。
5 获取USB设备的描述符信息
取设备描述符
单击Get Dev按钮，获取设备描述符，屏幕显示如下：
取配置描述符
单击Get Conf按钮，获取配置描述符；
取管道信息
单击Get Pipes按钮，获取管道信息。该设备请求并不产生USB传输，而只是简单的查询设备驱动程序以取得管道的配置信息。
6 下载固件
单击Download按钮，将下载固件到USB设备上运行，此时，系统会提示要求输入一个文件名，选择一个.Hex文件作为设备目标代码文件。在Cypress\USB\examples\ezusb目录下有许多.hex文件的例子。
7 编程串行EEPROM
单击EEPROM按钮，选择一个EEPROM文件，并下载该文件到EEPROM中。EEPROM一般用来存放设备的VID/PID/DID号，以便在上电或插入时系统能知道设备的特性。因此，编程EEPROM可改变EZ-USB的枚举方式。
下面举例是基于SY2100 EZ-USB开发板，将ep_pair.hex对应的ep_pair.iic格式的文件写入EEPROM中，步骤如下：
用新的EEPROM替代开发板上的EEPROM；
选择DIP-4开关的SW3、SW4，于EEPROM相对应；
单击控制面板上的EEPROM按钮，选择..\examples\ep_pair\ep_pair.iic文件；
下载ep_pair.iic文件；
下载完成后，按一下Reset按钮；
单击控制面板的SetFace按钮；
单击Get Pipes按钮，查看管道信息，发现默认的管道信息变成了ep_pair例子中的管道信息，表明ep_pair固件已经在开发板上运行了。

当分别按下开发板上的F1、F2、F3、F4按钮时将有不同的现象。七段LED可显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。按钮功能如下：
F1：七段LED置0显示；
F2：七段LED递减显示；
F3：七段LED递增显示；
F4：七段LED置F显示；

这里只是简单介绍一些例子，在examples目录里有更多的实例。

1. 块传输测试（ezbulk.hex）
这是一个用汇编语言编写的快传输测试的例子，使用端点2 IN和OUT来进行快传输。有关用C语言编写的快传输测试的例程请参阅14.2.5节和14.5.6节。该程序中首先用64至1的递减计数器的值填充端点2 IN缓冲区，保持对端点2 IN和OUT传输的计数，对端点2 OUT接受到的数据不作任何处理，但只改变端点2 IN缓冲区的前俩个字节，其中第一个字节（0）用端点2 IN传输次数的计数值代替，第二个字节（1）用端点2 OUT传输次数的计数值代替。
使用控制面板进行测试的步骤如下：
下装程序。既可以Keil的集成环境，也可以用控制面板的Download按钮来下载..\cypress\usb \Examples\EzUsb\ EzBulk_asm\ezbulk.hex文件。
设置Interface o, alternate aetting 1。确定EP2端点使用最大包长度64字节，按Get Pipes来更新设置。
在块传输按钮条中选择端点2 IN,单击块传输按钮，可看见64到1递减计数的64个字节。
再次单击块传输按钮以执行另一个EP2 IN传输，现在除了字节0的数值发生了变化外，其它的数值均相同。字节0用来指示IN传输的次数，每发生一次IN传输，其计数值加1。
在块传输按钮条中选择端点2 OUT,单击块传输按钮，发送64个字节到EP2OUT,该数据被忽略。
选择端点2IN，单击块传输按钮，发现第二个字节的数值发生了变化，字节1用来指示OUT传输的次数，每发生一次OUT传输，其计数值加1。
该程序使用查询法，不断地对端点忙位进行查询。比较好的方法是中断向量法。程序清单如下。

下载 ezbulk.hex

2. 利用块端点对进行环路测试（ep_pair.hex）
该程序使用端点2和端点3组成端点对，并将主机发送到端点2 OUT缓冲区的一组数据传输到端点2 IN缓冲区，在由主机读回。程序采用C语言编写，并使用EZ-USB的固件函数库和程序框架。通过控制面板可下载ep-pair.hex文件到EZ-USB 8501的内部RAM中并运行。
复位开发板上的Reset按钮；
用Download按钮下载..\cypress\ usb\ examples\ ep_pair.hex固件；
单击Get Pipes按钮；
选择端点2Out管道，Length=64,Hex Bytes参数为8，单击Bulk Trans按钮，64个字节的数据0x08被发送出去；
现在我们强制在usb总线上出现错误，怎么办？很简单，只需返回32字节的数据，而ep_pair总是要发送64个字节的数据，这将违反USB协议，导致错误发生。选择端点2 IN管道，Length=32，单击Bulk Trans按钮。
单击URB Stat按钮，将获得当前状态下的详细信息。
将Length改回到64，选择端点2 OUT管道，Length=64,Hex Bytes参数为8，单击Bulk Trans按钮。
选择端点2IN管道，Length=64，单击Bulk Trans按钮。这时会出现如图所示的出错信息，因为管道已经处于stall状态；
在Reset Pipe的Pipe条目中选择0：Endpoint 2 IN，然后单击Reset Pipe按钮清除该管道的stall条件，使得设备重新恢复正常。

下载 ep_pair.hex

3. USB同步传输（eziso.hex）
这是一个很简单的同步传输的例子，用汇编语言编写。程序从端口A,B和C读取数据，通过EP8IN连续发送5个字节的包：
；字节0：帧计算器H
；字节1：帧计算器L
；字节2：端口A引脚
；字节3：端口B引脚
；字节4：端口C引脚
通过该程序，可以学会如何传输I/O端口的数据到同步端点缓冲区EP8IN，以及如何采用自动地址指针。为了便于理解，程序未使用中断系统，代替以查询SOF位来探测是否有SOF令牌到达。
使用控制面板的步骤如下：
(1) 下载..\Cypress\usb \examples\ezusb\eziso_asm\eziso.hex文件；
(2) 在Iso Trans栏设置：
PiPe=7: Endpoint 8 IN
PktCount=1
PktSize=5
BuffCount=1
FrmPerBuff=1
单击Iso Trans按钮多次，帧计数器值和24个输入引脚的值将显示在数据窗口。

下载 eziso.hex

4．Vendor 专用命令程序（Vend_ax.hex）
通过EZ-USB控制面板的download按钮可下载该程序到EZ-USB开发板上运行。它主要解释执行vendor的几个命令：
A0下载：
A2读取EEPROM;
A3读取外部RAM;
A4设置IC地址;
A5读取IIC的类型（1字节或2字节）；
A6读取芯片版本信息；
A8重枚举。
该固件程序是基于EZ-UEB固件框架开发的。

下载 Vend_ax.hex

5、ISO流传输程序（isostrm.hex）
该程序由3个部分组成：基于wendows的test应用程序(isostrm.exe)、EZ-USB通用目的驱动程序GPD(ezusb.sys)和执行简单的同步传输的EZ-USB固件(isostrm.hex)。主要目的是验证使用GPD执行ISO流的能力。ISO流使用下面的IOCTL：
IOCTL_EZUSB_START_ISO_STREAM
IOCTL_EZUSB_STOP_ISO_STREAM
IOCTL_EZUSB_READ_ISO_BUFFER
test应用程序用来启动或停止ISO流，Start Read Thread按钮启动流传输，调用IOCTL_EZUSB_READ_ISO_BUFFER，并保持对读出包的计数，因为ISO包的第一个字节是递增计数的，所以可以判断出是否有包丢失，记录丢失的包。
Isostrm.exe使用控制面板装入isostrm.hex到USB外设，然后单击Start Iso Stream 按钮，启动ISO流，再单击Start Read Thread按钮，开始连续读一个ISO流，等待一会儿，最后单击Stop Iso Stream按钮来停止ISO流的传输。通过Start Read Thread按钮，将会看到数据传输的几个缓冲区，可用来观看丢失的帧。
Isostrm固件是基于固件框架编写的，使用单个ISO IN端点。在每一个SOF帧，复制64个字节到ISO8IN缓冲区，缓冲区的前2个字节是当前USB传输的帧号，其余的是增量计数值。

下载 isostrm.hex

6 开发板SIO-0 RS232串行口演示
在光盘中..\ LoopRS232V1.0.1的目录下，提供了开发板SIO-0 RS232串行口演示程序。这是一个开发好的演示程序。首先，安装.. \ LoopRS232\ Host下的setup.exe程序进行安装，应用程序安装后可以在Windows的"开始"菜单中发现安装好的程序。用RS232串行电缆将开发板的SIO-1口和主机COM1口相连接，启动控制面板程序，Download目录..\ .. \ LoopRS232\Target下的LoopRS232.hex到开发板，然后，运行应用程序。详细情况可阅读Readme。

下载 LoopRS232.zip

7 按钮和灯
在光盘中的...\buttons and lights\dev_io目录下，提供了按钮和灯的源程序和编译好的结果。连接开发板，启动控制面板程序，Download目录\buttons and lights\dev_io\下的dev_io.hex到开发板，就可以运行程序了。
按钮和灯程序运行后，当分别按下开发板上的F1、F2、F3、F4按钮时将有不同的现象。七段LED可显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。按钮功能如下：
F1：七段LED置0显示；
F2：七段LED递减显示；
F3：七段LED递增显示；
F4：七段LED置F显示；

下载 dev_io.hex

开发EZ-Loader设备驱动程序需要工具

Windows98 DDK；
Visiual C++ 5.0以上版本。在安装Windows 98 DDK之前必须首先安装Visiual C++。在运行DDK build时会自动调用Microsoft C编译器；
Intel HEX记录格式的文件转换为C文件的工具――hex2c.exe。该工具将Intel HEX记录格式的输入文件转换成C代码数组。Cypress EZUSB 软件开发包提供了该工具，该工具的命令格式如下。(在\Cypress\usb\bin中)
Hex2c <Intel_HexFile_name> <C_FileName> <Var_Name>
其中：Intel_HexFile_Name:为输出的Intel HEX文件名，由Keil工具生成。
C_FileName：是输出的C文件名。
Var_Name：是产生的C输出的文件中数组的名称。该参数为可选项，缺省时，数组名称为firmware。

创建EZ-Loader设备驱动程序的一般步骤

新建一个目录，将EZUSB软件开发包中..\drivers\ezloader目录下的所有文件连同子目录拷贝到该目录下。注意：\lib\i386\free和..\lib\i386\cheched目录结构必须完整，否则在编译过程中将会出错。
编辑该目录下的sources文件，在TARGETNAME=ezloader一行中修改目标文件名。这里的文件是指由Windows DDK产生的驱动（.sys）文件。
利用hex2c.exe将固件的Intel HEX记录格式的代码文件转换为C文件，打开C文件，用其中的firmware[ ] 数组代替EZ-Loader Driver中提供的firmware.c中的数组。
利用Windows DDK的build命令编译创建该驱动程序。
在修改EZ-Loader驱动程序之前，用户应该为定制的固件下载驱动程序创建一个新的目录，一旦产生了新的目录，则复制EZ=Loader下的所有源文件到该目录，使用DDK的build命令编译生成EZ-Loader驱动程序。
Sources文件和EZ-Loader source 一起告诉DDK build如何创建驱动程序。指定的源文件由驱动程序和驱动程序输出文件名组成。已提供的sources文件将产生一个名为ezloader.sys的驱动程序。根据build环境，该文件将产生于..\lib\i386\checked 或 ..\lib\i386\free目录下。这些目录将在build驱动程序产生或build报告一个错误之前产生。当定制EZ-Loader驱动程序时，需要改变驱动程序的输出文件名，而不是ezloader.sys。那么，可以通过改变sources文件中的TARGETNAME＝filed到一个新名字来实现。

设计应用举例(1)

这里举例讲述生成EZ-Loader固件装载驱动程序的详细过程，所选取的例子是"按钮和灯"，在目录..\buttons and lights\dev_io\下的目标程序，它由Keil软件工具编译、链接后生成。设计的目标是在设备插上后，主机能通过USB总线自动下载该固件到EZ-USB外设芯片中，并自动运行该固件程序。
首先，需要分配设备的VID/PID号。采用重枚举的设备需要两个VID/PID，一个绑定到固件下载之前的设备驱动程序，另一个绑定到固件下载之后的设备驱动程序。在此，前一个驱动程序等待我们开发，后一个驱动程序采用EZ-USB软件开发包提供的ezusb.sys驱动程序。我们将PID=0X1004绑定到前一个驱动程序；PID=0X1005绑定到ezusb.sys驱动程序。VID均为0x0547。注意：这里的USB设备的PID为0x1004。
开发固件装载设备驱动程序按照如下步骤进行：
（1） 新建一个目录，假设为dev_io。将cypress\ usb\ drivers\ ezloader 目录下的文件和子目录的内容全部复制到该目录下。
（2） 用任何一个文本编辑器打开该目录下的sources文件，修改如下一行
TARGETNAME=ezloader
为
TARGETNAME=dev_io
这一名称将影响到最后产生的.sys文件的名称。
（3） 利用hex2c.exe，将dev_io.hex文件转换为dev_io.c文件。
Hex2c dev_io.hex dev_io.c
现在，dev_io.c包含一个Intel HEX记录结构的数组，被称为firmware.
（4） 打开bal.c和firmware.c文件，将firmware.c中的firmware[ ]数组用dev_io.c中的firmware[ ] 数组替换；
（5） 利用windows DDK创建目标驱动程序。运行build.exe，选择DDK的free或者是checked环境，进入到bal子目录，键入
build -c
开始创建驱动程序。这取决于所选的编译环境，编译成功的话，将在\\..\dev_io\lib\i386\checked或..\dev_io\lib\i386\free目录下产生一个dev_io.sys文件，这就是我们需要的固件装载设备驱动程序（目标驱动程序），将该驱动程序复制到c:\windows\system32\drivers目录下。
（6）最后，要使得该驱动程序正确工作，还必须为它写一个安装信息，即.inf文件。它将设备的VID/PID绑定到特定的设备驱动程序上。该inf文件可存放在任何一个指定的目录下，当该USB设备首次被连接时，系统会自动询问该文件的位置。我们创建一个dev_io.inf文件。该文件内容如下：

下载 dev_io.inf文件
（7）修改开发板的VID/PID为0x0547/0x1004。将该USB外设的PID号写入到串行EEPROM中。有两种方法：
第一种：使用EEPROM编程器。将B0 47 05 04 10 01 00 七个字节编程到串行EEPROM的前7个单元中。
第二种：使用EZUSB控制面板。单击Download按钮，选择\\…\Cypress \usb\ Examples\ EzUsb\ Vend_Ax\ Vend_Ax.hex文件，几秒后该文件将下载到EZ-USB芯片中，接着修改ezusb开发板的PID为上一步中.inf文件所指定的PID的值，设置Req=0xA2，Dir=OUT，最后，单击Vend_Req按钮，即可将新的PID值写入到串行的EEPROM中。
（8） 重新插上开发板，Windows提示找到新硬件，并要求提供该设备的驱动程序。按照windows添加新硬件向导的提示，将dev_io.inf提供给windows.
（9） 查看结果，发现驱动程序装入后，dev_io.hex固件就开始在开发板上运行了。

设计应用举例(2)

对于上面的例子，只是编制了固件程序，对于用户来说，往往需要编制应用程序，对开发的USB设备进行管理和操作。在我们的开发套件的光盘上提供了这样的例子，固件程序类似于dev_io，同时在vb下编制了应用程序。在光盘SY2100 Examples目录下“EZUSB\按钮和灯主机控制”中。（这是一个标准的HID设备，无需编制驱动程序）

1）在“控制面板”中下载运行SY2100 Examples\EZUSB\按钮和灯主机控制\GPHID 下的GPHID.HEX固件，运行后LED显示0～F，如下图所示。

F1,F4按钮控制增加和减小数码的显示速度；F2,F3控制是否显示小数点。该设备的VID和PID为0547和7450。