基于FPGA的USB控制器設(shè)計(jì)與驗(yàn)證.pdf

1、從1983年美國(guó)Xilinx公司首家推出FPGA后，F(xiàn)PGA迅速發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、圖象處理等領(lǐng)域，甚至在航天、軍事等領(lǐng)域也可見(jiàn)其蹤影。USB目前已成為PC機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口，做為一種成熟的通訊協(xié)議，USB能夠滿足高速的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)又能保證傳輸?shù)臏?zhǔn)確度。本實(shí)驗(yàn)室為了輔助芯片的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作，設(shè)計(jì)了一系列FPGA開(kāi)發(fā)板。用USB作為PC與FPGA開(kāi)發(fā)板的通訊通道，能夠滿足視頻、數(shù)據(jù)采集等芯片設(shè)計(jì)時(shí)所需要的高速傳輸速率。
　

2、　論文首先研究了USB協(xié)議的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，從電氣特性、錯(cuò)誤檢測(cè)、設(shè)備端點(diǎn)和傳送類型四個(gè)方面對(duì)USB協(xié)議進(jìn)行論述，著重分析了根據(jù)USB協(xié)議論文需要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容。然后研究了Xilinx公司的Spartan3系列FPGA的特性和邏輯結(jié)構(gòu)，對(duì)Spartan3的五個(gè)可編程功能模塊進(jìn)行了較為細(xì)致的描述。另外，本文還研究了在利用FPGA進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)所要遵循的幾個(gè)必要步驟。
　　在明確了工作內(nèi)容和最終目的后，本文從軟件和硬件兩部分介紹了工作內(nèi)容

3、。在軟件部分，本文首先闡明了USB驅(qū)動(dòng)程序所要遵循的WDM驅(qū)動(dòng)程序模型的概念和結(jié)構(gòu)，給出了驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的步驟，驅(qū)動(dòng)程序所要實(shí)現(xiàn)的成員函數(shù)及功能，還對(duì)在驅(qū)動(dòng)程序完成后生成的文件進(jìn)行了介紹。然后本文介紹了應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，包括同驅(qū)動(dòng)程序的通信過(guò)程和所需實(shí)現(xiàn)的函數(shù)，還有應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)的界面。在硬件部分，本文首先設(shè)計(jì)了FPGA開(kāi)發(fā)板上的USB接口電路，對(duì)PDIUSBD12的連接方式給出了詳細(xì)的方案。隨后介紹了利用verilogHDL在FPGA內(nèi)部設(shè)