【摘要】：隨著現(xiàn)代半導體科技的迅猛發(fā)展，各種各樣的電子產(chǎn)品層出不窮，通用串行總線（USB，Universal Serial Bus）作為一種新的總線接口，以其獨特的優(yōu)點使得電子產(chǎn)品彼此之間以及和計算機之間的數(shù)據(jù)交換變得簡單易行。 通用串行總線以它應(yīng)用范圍廣、成本低、易用等優(yōu)點，使得PC的接口從串/并行口都轉(zhuǎn)成了通用串行總線接口。由于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫笠约皵?shù)據(jù)資料的不斷增大，給通用串行總線提出了更高的要求。因此USB的發(fā)展也相應(yīng)的經(jīng)歷了不同的發(fā)展歷程，從USB1.0（每秒1.5兆比特），USB1.1（每秒12兆比特）到USB2.0（每秒480兆比特），直到最近新出的標準USB3.0（每秒5千兆比特），每一個USB的版本都具備向下兼容性。 本論文首先分析USB2.0規(guī)范，其中包括其四種傳輸類型以及協(xié)議層包的格式和設(shè)備結(jié)構(gòu)，為USB2.0設(shè)備控制器的設(shè)計和驗證提供理論參考。 其次根據(jù)協(xié)議，設(shè)計出一種基于USB2.0全速和高速的低成本的USB設(shè)備控制器的方案。畫出整個設(shè)計的架構(gòu)圖，根據(jù)架構(gòu)圖對設(shè)計進行模塊的劃分，定義不同模塊之間的信號連接方式，用硬件描述語言實現(xiàn)整個USB設(shè)備控制器的設(shè)計。 最后制定出針對整個設(shè)計的驗證方案，借助于主機模型和監(jiān)控器模型對設(shè)計進行完整的功能驗證。在驗證過程中通過軟件對設(shè)計進行代碼覆蓋率的分析，以保證驗證的完整性。對設(shè)計進行邏輯綜合，進行時序和面積的分析以達到預(yù)期的目標。最終設(shè)計通過了驗證，保證了其正確性。
【圖文】：

USB 系統(tǒng)由 USB 互連、USB 主機和 USB 設(shè)備組成[8]。USB 互連負責主之間的連接和交互動作，它包括總線拓撲、層間關(guān)系和數(shù)據(jù)流的模型等。在 USB 系統(tǒng)中和 USB 設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，并且是每次數(shù)據(jù)交換的發(fā)起方還要在數(shù)據(jù)交換之前進行一系列的操作。USB 設(shè)備根據(jù) USB 主機發(fā)送過接收從主機傳輸過來的數(shù)據(jù)或者提供數(shù)據(jù)給主機。任何一個 USB 系統(tǒng)中有一個主機，主機系統(tǒng)中有一個由固件、硬件和軟件構(gòu)成的 USB 接口叫制器。主機系統(tǒng)中還有一個根集線器，它可以提供一個或多個連接點來 設(shè)備。集線器和功能設(shè)備統(tǒng)稱為 USB 設(shè)備，其中集線器是為了提供更多，而功能設(shè)備如鼠標和揚聲器等是為系統(tǒng)提供功能的設(shè)備。USB 連接線是一條 4 線的電纜線，其中包括 2 根電源線 VBUS 和 GND，差分信號的數(shù)據(jù)線 D+和 D-，，如果 2-1 所示。以下 3 種數(shù)據(jù)傳輸速率被 U持[9]：1．USB 低速傳輸速率：1.5 兆比特每秒；2．USB 全速傳輸速率：12 兆比特每秒；3．USB 高速傳輸速率：480 兆比特每秒。

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【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP334.7

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 程軍,陳貴燦,姜飛;USB數(shù)據(jù)傳輸中CRC校驗碼的并行算法實現(xiàn)[J];微電子學與計算機;2003年03期

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 吳小霞;USB設(shè)備接口IP核的設(shè)計[D];清華大學;2005年

2 陸志敏;USB接口通信協(xié)議研究和接口驅(qū)動開發(fā)[D];南京理工大學;2006年

本文編號：2542639