ZYNQ UltraScale+ MPSoC USB2.0接口裸机驱动（Mass Storage）

概要

ZYNQ UltraScale+ MPSoC支持支持USB3.0，其功能通过PS侧GTR接口实现。实际设计中，有时希望仅支持USB2.0即可。这里，概要描述仅需要USB2.0场景下的软硬件设计及调试过程。我们在实际设计中，采用了与ZCU102相同的USB PHY芯片（Microchip/USB3320）。

硬件设计

设计中，首先需要保证PHY器件处于正常工作状态，这里要根据PHY器件的器件手册，进行确认，例如：PHY器件的BIAS电压，Regulator输出电压等是否正常，控制器和PHY器件之间的ULPI接口时钟（60MHz）是否正常；其次，利用驱动程序，对PHY器件的寄存器进行操作，例如，针对USB3320，可以通过读PHY器件的Vendor ID或者读写PHY器件的测试寄存器进行验证。

软件设计

Block Diagram

根据实际设计，仅需要对USB2.0的相关IO进行勾选即可，不需要勾选USB3.0接口。

驱动设计

驱动设计参考链接：
1、https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/18842047/Zynq+Ultrascale+MPSoc+Standalone+USB+device+driver
2、https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/18842468/ZynqMp+USB+Stadalone+Driver
我在设计实现中，Vivado/SDK版本为2017.4。Xilinx官网给出的AR# 69533指出在2016.4、2017.1、2017.2版本中，由于PIPE3 clock在没有USB3.0的情况下被禁用，会导致USB接口不工作。在2017.4中确实没有碰到该问题，如果使用上述版本碰到该问题，请参考AR#69533进行解决。
参考链接：
https://www.xilinx.com/support/answers/69533.html
Xilinx给出的example路径为：
SDK\2017.4\data\embeddedsw\XilinxProcessorIPLib\drivers\usbpsu_v1_3\examples

测试验证

可以使用Xilinx WiKi推荐的CrystalDiskMark进行测试：

总结

驱动设计调试是软硬件结合的设计调试，作为基础，硬件上首先要从设计到调试保证正常；其次，尽量利用好已有的Example驱动源码，这些代码往往是经过验证的，可以事半工倍，即使有小的Bug，其官网或者网络上也基本都有其对应的解决方法。