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通过libusb实现PC与ZYNQ之间的USB通信

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版权声明：本文为CSDN博主「MmikerR」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/MmikerR/article/details/106497732

<strong>1 概述</strong>

libusb是一个免费的跨平台USB库，本文在windows平台下使用libusb库开发上位机程序与ZYNQ的USB接口进行数据收发测试。libusb可以支持WinUSB驱动，因此为ZYNQ的USB接口设备安装WinUSB驱动。

libusb网址：https://libusb.info/

windows下开发指南：https://github.com/libusb/libusb/wiki/Windows

<strong>2 libusb库</strong>

在https://libusb.info/可以下载libusb库，目前的最新版本是1.0.23。解压后的目录如下：
<center><img src="http://xilinx.eetrend.com/files/2021-12/%E5%8D%9A%E5%AE%A2/100556402-23…; alt=""></center>

使用VS作为上位机驱动的开发环境，因此需要使用MS32或者MS64文件夹下的dll和lib文件。以及include里的头文件。

<strong>3 ZYNQ裸机程序设计</strong>

PS端的USB接口作为Endpoint Device。设计了3个Endpoint，分别为：

Endpoint 0：control endpoint
Endpoint 1：BULK endpoint
Endpoint 2：interrupt endpoint

分别对应控制传输、块传输和中断传输。
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USB的PID设为0x0007，PID设为0x0001。
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设计USB设备的字符串描述。
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<strong>4 上位机测试程序设计</strong>

PC机作为HOST，调用libusb的API函数设计上位机程序，分别测试电脑与开发板USB接口之间的BULK和interrupt模式传输速率。实现如下功能：

<li>PC->ZYNQ BULK模式发送数据</li>
<li>PC->ZYNQ->PC BULK模式数据回环</li>
<li>PC->ZYNQ interrupt模式发送数据</li>
<li>PC->ZYNQ->PC interrupt模式数据回环</li>

<strong>5 USB驱动安装</strong>

安装libusb驱动。使用Zadig软件生产使用WinUSB内核的USB驱动，选择Create New Device。
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选择advance mode
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选择提取驱动文件。
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输入设备名称ZYNQ USB DEVICE，VID 0x0007，PID0x0001。
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选择驱动文件提取的存放目录，然后点击Extract Files
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完成后，打开驱动文件所在目录，可以找到生成的驱动文件。
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对于Win10系统，首先要禁用数字签名。将开发板USB口与电脑连接，将程序通过SDK下载到开发板中，此时电脑设备管理器提示发现新的USB设备。选择设备，安装上述目录下已经生成的USB驱动程序。

<strong>6 USB传输速率测试</strong>

<strong>6.1 BULK模式</strong>

<strong>6.1.1 PC向ZYNQ单向发送</strong>

8字节包
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64字节包
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256字节包
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1024字节包
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2048字节包
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4096字节包
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<strong>6.1.2 PC与ZYNQ间数据回环</strong>

实际速率需要将图中的速率乘以2倍

8字节包
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64字节包
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256字节包
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1024字节包
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2048字节包
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4096字节包
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<strong>6.2 interrupt模式</strong>

<strong>6.2.1 PC向ZYNQ单向发送数据</strong>

8字节包
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64字节包
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256字节包
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1024字节包
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2048字节包
<center><img src="http://xilinx.eetrend.com/files/2021-12/%E5%8D%9A%E5%AE%A2/100556402-23…; alt=""></center>

4096字节包
<center><img src="http://xilinx.eetrend.com/files/2021-12/%E5%8D%9A%E5%AE%A2/100556402-23…; alt=""></center>

<strong>6.2.2 PC与ZYNQ间数据回环</strong>

实际速率需要将图中的速率乘以2倍

8字节包
<center><img src="http://xilinx.eetrend.com/files/2021-12/%E5%8D%9A%E5%AE%A2/100556402-23…; alt=""></center>

64字节包
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256字节包
<center><img src="http://xilinx.eetrend.com/files/2021-12/%E5%8D%9A%E5%AE%A2/100556402-23…; alt=""></center>

1024字节包
<center><img src="http://xilinx.eetrend.com/files/2021-12/%E5%8D%9A%E5%AE%A2/100556402-23…; alt=""></center>

2048字节包
<center><img src="http://xilinx.eetrend.com/files/2021-12/%E5%8D%9A%E5%AE%A2/100556402-23…; alt=""></center>

4096字节包
<center><img src="http://xilinx.eetrend.com/files/2021-12/%E5%8D%9A%E5%AE%A2/100556402-23…; alt=""></center>