USB設(shè)備控制器的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、通用串行總線(xiàn)(Universal Seiral Bus)，即USB，是一種新的總線(xiàn)接口技術(shù)。自從1996年USB-IF(USB實(shí)現(xiàn)者論壇)公布了USB1.0協(xié)議以來(lái)，其迅速得到發(fā)展，經(jīng)過(guò)升級(jí)到USB2.0后，因特爾等公司又于2008年11月公布了USB3.0協(xié)議。 通常USB設(shè)備控制器中的功能控制器都由一個(gè)微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，而在實(shí)際應(yīng)用中，USB功能控制器的功能也可以采用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然當(dāng)采用硬件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)，由于其涉及到主機(jī)對(duì)設(shè)

2、備復(fù)雜的枚舉過(guò)程，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)會(huì)相對(duì)復(fù)雜，但是采用硬件電路實(shí)現(xiàn)的方式可以提高整個(gè)USB設(shè)備控制器集成度，并且加快USB設(shè)備控制器的處理速度，而且由于其不需要使用微處理器，還將大大降低實(shí)現(xiàn)的成本。 本文在基于上述分析的基礎(chǔ)上，提出了一種基于USB2.0中的全速USB設(shè)備控制器的全硬件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案，通過(guò)仔細(xì)分析USB的傳輸原理和通信協(xié)議，研究USB設(shè)備控制器物理模塊的整體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，將其分成幾個(gè)主要的模塊：收發(fā)器、協(xié)議層、數(shù)據(jù)緩

3、沖區(qū)和功能控制模塊，然后采用Top-Down的流程與模塊化的方法用Verilog HDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了該USB設(shè)備控制器的數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)。接下來(lái)，本文還采用Modelsim仿真軟件對(duì)各個(gè)模塊的功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)其枚舉過(guò)程響應(yīng)過(guò)程的分析，證明了其能縮短響應(yīng)的時(shí)間，提高通信速度的正確性。最后，本文采用Synplify綜合工具并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了綜合分析，并給出了結(jié)論。 本文所設(shè)計(jì)的USB設(shè)備控制器相對(duì)于其他同類(lèi)USB設(shè)備控制器而