AN86947_Optimizing_USB_3.0_Throughput_with_EZ-USB_

文件名称: AN86947_Optimizing_USB_3.0_Throughput_with_EZ-USB_FX3_Chinese.pdf

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上传时间: 2019-08-24

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详细说明：Optimizing_USB_3.0_Throughput_with_EZ-USB_FX3_ChineseyECYPRESS EMBEDDED IN TOMORROW 使用USBFX3优化吞吐量如果您需要自定义接口,该工具提供一个简洁的三步骤接口开发程序,允许您先选择引脚配置和标准参数。然后您可以使用可配置操作设计一个虚拟的状态机。最后,通过查看输出时序,您可以验证它是否与所需时序相匹配。一旦完成这三步骤程序,便可以对该接口进行编译并将其集成到内。测试装置图显示了本应用笔记的测试设置。通过连接器将连接至主机,可以执行测试。图测试设置使用控制中心应用将固件图像卜载到的内部中。卜载后,可以使用的应用进行数据传输操作。为了便于使用,附带文件中提供了控制中心、的应用二进制文件以及赛普拉斯驱动程序 )等。附带文件所提供的应用已被配置,以实现最佳性能数量。要想下载最新的请访问: 要查找应用的版本,请在安装后访问下面的路径注意:在电脑上,程序文件的目录是“ Program Files(x86)”。表列出了四种传输测试。图显示的应用支持这些测试,并将其作为“吞吐量表”ε该应用笔记使用了应用的版本来测量三种传输类型(同步、批量和中断)的性能。请注意,由于应用和驱动器等级开销, 版本提供了较低的吞吐量。表四种传输测试的代码映射测试代码映射说明是数据的常量源; 是数据的常量输出。不存在任何连接。与第种测试相似,但这里使用了 (批量)传输。与第种测试相似,但这里使用了中断传输。使用以获得传输到的最快速度,从而对进行批量传输操作。这是唯一使用图中从到的虚线路径进行的测试。文档编号版本 yECYPRESS EMBEDDED IN TOMORROW 使用USBFX3优化吞吐量图 r C++ Streamer INIRIN, 3J2 Bytes, 2 MaxBurst (0 Xfers to queue Failures 0 Timeout Per Xfer(ms) 500 StErt T Tansfer Rate(KR/s CPU ULiliztliun (o) 6% 厂 Show transfered data 应用包含下面各项 (端点):通过该下拉列表,您可以选择不同的传输类型和端点缓冲区数量。 (每传输架作的数据包数量):一个传输操作指的是一组数据的数据包集合。每个传输的数据包越多,则开销越少,取得的数据速率也会越高 (队列的传输操作):该设置有助于启动多个传输,并把它们添加到任务队列中。该项减小了主机应用方上连续传输间的延迟。因此,队列的传输次数越多,数据速率也越高。 (成功):表示在流式测试期间成功传输的数据包总数的增量。 (失败):随缓冲区传输的错误报告而增高。器件中没有任何数据会引发故障, 传输速率):提供有关所选端点中总线和当前吞吐量性能的实时更新。 (的使用):提供电脑在流式传输期间利用率的视觉指示。 (每个的超时):如果在超时期间没有得到来自器什的数据,则传输失败。默认值为表列出了四种代码映射(文件),将这些文件下载到中实现测试带宽。这些模块位丁本应用笔记附赠的文件中。示例用丁测量超速同步传输的性能。该示例使用了一对和端点,以连续输入或输出器件端的(同步)数据。示例用于测量趯速批量传输的性能。该示例也使用了一对和端点,以使连续输入或输出数据。示例用丁测量超速中断传输的性能示例用于测量到的数据批量传输的性能。该示例连续读取米自基本接口的数据,然后再通过端点将这些数据发送给主机而需要任何固件的参与。文档编号版本 yECYPRESS EMBEDDED IN TOMORROW 使用USBFX3优化吞吐量注意:这些测试传输的端不会带来开销,如处理中的数据或转移片下数据。开销的处理取决于应用,可以降低本应用笔记中需要测量的最大吞吐量。请谨慎使用和的功能,以避免降低吞吐量。止文档的第节介绍的是性能提示,用以最大化吞叶量在所有代码示例中,指令缓存被使能,而数据缓存被禁用。推荐保持数据缓存的状态,直到固件应用需要执行正常的数据操作为止。使用直接连接到主机米测试各示例(主机使用芯片集系列主机控制器 )。使用的操作系统是位主机驱动器的版本为性能总结表总结了分别使用三个固件版本的三种传输类型的性能。该表中的突发长度是指描述符中上报给主机的突发人小,“数据包数量”是指在每个服务间隔内所传输的同步数据包的数量。该参数仅适用于同步和中断这两种传输对于中断传输,数据包数量始终为。欲了解吞吐量分析的详情,请参阅第和的各节表性能总结结果传输突发长度数据包数缓冲区大缓冲区的吞吐量量小()数量() 同步批量中断操作说明如果第一次使用 ,请参考入门应用笔记。您可以根据下面的指导对前面所有传输类型的吞吐量进行测量: 下线本应用笔记附带的文件,该文件包含圖件、控制中心、的应用以及赛普拉斯驱动程序。通过控制中心(如图所示)下载附带文件中四个块射文件的其中一个。也可以在的安装包中找到打开附带文件中所提供的应用,选择如图所示的参数,然后单击(启动)按键数据吞吐量的单位为引用了数据突发,允许通过端点传输某些数据包,而不需要数据包间的交涣。单独端点通过与特殊端点相关的超速端点同伴描述符,将上报给主机其突发的能力(即每个突发的最大数据包数量)。文档编号版本 yECYPRESS EMBEDDED IN TOMORROW 使用USBFX3优化吞吐量控制中心 7 USB Contro Cent R2→p回 URB Stat Abort ese Pipe xaa Ho Dat: Transfers Device Class Selection 1C F PROM VCts SPI FLASH FriendyName: CyprESS JSE Boot cader fenhu d=04 B4 Sub_lass= COn CCNFIGLRPTON> Corniguatonvale='I Descrmborength='y IN ERFACE scrporLength='S VIN TERFACE> 同步传输同步传输类型适用于数据流应用,如音频和视频。同步传输为超速总线提供得到保证的数据带宽,但不包含交换或重试超速同步端点支持的最大数据包负载大小为个字节。因为数据的生成者不需要等待一个直到完成指定的突发大小,因此突发传输会提高数据的传输速率。器件支持的最大突发大小为,这是由规范定义的。但每个超速同步端点可以根据规范,在相同的服务间隔内要求最多三个突发传输(数据包)。可将同步传输的服务间隔指定为 ,其中值的范围为到超速同步传输类型在每个服务间隔中都能够传送多达个字节。最小的服务间隔为因比可以计算出超速同步传输的最大理论带宽为(最大数据包大小突发大小数据包数量服务间隔)。它的工作速度可高达或使用" USBlso Source Sink'固件示例来测量的超速同步端点吞吐量。吞吐量取决于突发长度、缓冲区大小数据包以及所使用的缓冲区数量。通过头文件屮的定义,可以更改这些参数使用定义来设置同步端点的突发长度使用定义来设置每个服务间隔屮数据包突发的数量使用定义来设置用于传输的每个缓冲区的大小。使用定义来设置每个端点所使用的缓冲区数量。默认情况下,分别将和参数设置为和。某些主机可能不支持该设置所需的传输带宽,因此它们无法选择配置。在这种情况下,您可以通过缩小这些参数的某个值来降低带宽的要求。对于中断和同步端点,主机必须提供服务的端点指定时间间隔被称为服务闫隔。通过端点描述符可以指定中断或同步管道的服务闰隔启动固件中的通道时,将配置缓冲区文档编号版本 yECYPRESS EMBEDDED IN TOMORROW 使用USBFX3优化吞吐量更改任何一个参数后,您需要重新编译应用。可以将结果固件二进制文件( )下载到器件的内,然后可以通过应用进行测量传输性能。通过改变突发长度数据包和缓冲区数量所得到的同步吞吐量结果被刎出在表和表中。从上述结果来看,使用同步端点时,可提供的性能接近于理论带宽。因此,超这同步吞吐量主要取决于每个传输的穴发长度和数据包数量。注意:与突发长度为的传输相比,突发长度为的传输的吞吐量明显降低。原因在于主机处理请求较慢,不是由器件所支持的数据传输速率发生变化而引起的。可以通过改变端点描述符来验证,即上报突发长度为的同时仍然保持器件端点的突发长度配置为表同步端点吞吐量结果突发长度数据包缀冲区大小缓冲区的数量吐量理论吞吐量注意:在应用中,选择和可测量这些吞吐量。如果您正在使用的是附件的应用,则这些设置已被预先选择表同步端点吞吐量结果突发长度数据包缓冲区大小|缓冲区的数量吞吐量理论吞吐量注意:在应用中,选择和可测量这些吞吐量。如果您正在使用的是附件的应用,则这些设置已被预先选择。如这些结果所示,推荐使用够大的缓冲区,这样可以保持一个服务间隔的数据值,从而优化结果。固件处理每个缓冲区的时间约为,该时间比服务间隔持续的时间短得多。如果在服务间隔期间能够将需要传输的所有数据装载到一个缓冲区内,那么仅需要一个缓冲区即能获取最佳的传输速率应用显示了同步吞吐量,如图所示。如您所看到,为和选项最大的容许值可以实现最佳性能。文档编号版本 yECYPRESS EMBEDDED IN TOMORROW 使用USBFX3优化吞吐量图同步端点吞吐量 ISOC OUT. 49152 Bytes, 15 MacDurst. Good Pkts「3瑟 ad -kte Timeou Per Xfer(ms) Transfer Rate(KBs) 圆国国国圆国国国■国国国■■ 382300 厂 Shn Trars'ered pat ata1XE∈2 heen ar 批量传输对于需要以不同速率发送大量数据的器件而言,批量传输方式是最合适的。在这种情况下,传输可以使用所有可用的带宽。超速批量传输根据可用带宽來使用总线,并确保数据传输和数据的完整性,但不能保证提供仼何带宽。批量传输类型釆用了更多的高数据传输速率的应冋,如批量存储器件。当主杋能够维持所需的传输速率时,还可将它用于视频数据传输。超速批量端点支持的最大数据包负载大小为个字节。这些端点也支持的突发大小为(“突发"指的是不需要接收端的单独信令的一系列数据包)。由于没有给批量传输指定任何固定带笕,因此无法确定吞吐量的最大理论值。在考虑到分配给所有连接至相同主机的器件后,该值取决于可用的带宽。如果整个带宽可用于一个批量传输,则将%预留绘链路和办议级开销的传输后,批量传输的最大理论吞吐量约为示例用于测量超速批量端点的吞吐量。该值取决于突发大小、缓冲区大小以及缓冲区的数量。通过更改头文件中的定义,可以更改这些参数: ■使用定义来设置端点的突发长度。使用定义来设置用于传输数据的每个缓冲区的大小。 ■使用定义来设置每个端点上使用的缓冲区数量。表和表中列出了因改变突发长度和缓冲区大小而得到的同步吞吐量结果。文档编号版本 yECYPRESS EMBEDDED IN TOMORROW 使用USBFX3优化吞吐量表批量端点吞吐量结果突发长度缓冲区大小()缓冲区的数量吞吐量() 注意:在应用中,选择和可测量这些吞吐量。如果您正在使用的是附件的应用,则这些设置已被预先选择。表批量端点吞吐量结果突发长度缓冲区大小()缓冲区的数量吞吐量() 注意:在应用中,选择和可测量这些吞吐量。如果您正在使用的是附件的应用,则这些设置已被预先选择从上述结果可以看出,在最佳状态(没有其他共享总线带宽并连接到主机的器件)下,批量传输能比同步传输提供的吞吐量更大。这些表指出了超速批量端点吞吐量取决于突发大小、缓冲区大小以及所使用的缓冲区数量。如同步传输,使用更大的缓冲区可保存更多旳数据突发,从而提高系统性能。通过下面计算,说明了吞吐量对缓冲区大小的关系: 如果突发大小为,则可获取的最佳吞吐量是每秒处理的突发数量为传输数据所需的平均时间为传输数据所需的平均时间为固件应用通过调用米轮流使用每个缓冲区。性能基准测试表明需要大概的时间来调用和从表和表可以看出,将每个缓冲区限制为一次突发()或更低的值时,会引起处理固件操作设置吞吐量范围。如果将每个缓冲区人小增人为 (两次突发传输,每次),可以确保一个缓冲区的传输平均时间比缓冲区的固件处理的平均时间更久。这样的设置可使批量数据传输的性能最佳,固件也参与了该传输操作。批量端点的最大吞吐量为或 ,批量端点的最大吞吐量为或应用指出批量吞吐量,如图所示文档编号版本 yECYPRESS EMBEDDED IN TOMORROW 使用USBFX3优化吞吐量图.批量端点的吞吐量 ET C++ Streamer ULKM.1飞4be15Mat SubTests 2552 4彐 Timeout Per xfer(ms) Transer Rate (KBe) 449600 CPU Ut lization ( 口■■ 17 厂 Show Transfered Data Packets per xer has been adJus ted. 中断传输对于要求数据可靠性高并要保证最大服务间隔的器件,中断传输类型最为合适。超速中断传输通过使用交换和重试的方式提供了一个受保证的服务问隔和数据传输。中断传输类型更适合于器件(如鼠标和键盘),而不经常使用在吞吐量的关键应用中。超速中断端点支持的最大数据包负载大小为个字节。根据的规范,超速中断传输支持的最大突发大小只为个数据包。此外,每个服务间隔仅支持一个突发传输。中断传输的服务间隔定义与同步传输相似。使用一个微帧或的服务间隔时,超速中断传输的最大理论带宽计算方法为:(最大的数据包大小突发大小服务间隔),即或 " USBIntr Source Sink"示例用于测量超速中断端点的吞吐量。如同步传输示例,选择缓冲区大小等于每个服务端点需要传输的数据量。只需要一个缓冲区即可获取最大的吞吐量使用头文件中的定义来设置中断端点的突发人小。中断传输所获取的吞吐量接近于理论范围,并且与和端点的相同。表显示的是中断传输使用不同的突发大小设置时所获取的的吞吐量。表屮断端点吞吐量结果突发长度缓冲区大小()缀冲区的数量吞吐量()理论吞吐量() 注意:在应用中,选择和可测量这些吞吐量。如果您正在使用的是附什的应用,则这些设置已被预先选择。应用指出中断吞吐量,如图所示。文档编号版本

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