USB技術(shù)研究.pdf

1、自1994年USB0.7出現(xiàn)以來，USB實施者論壇(IF)先后定義了USB0.8、0.9、1.0、1.1、2.0以及USBOTG等協(xié)議版本。USB以其即插即用、動態(tài)分配帶寬、容錯性強、低功耗等傳統(tǒng)通信接口無法比擬的優(yōu)點，在通用計算機、嵌入式系統(tǒng)為主要應(yīng)用領(lǐng)域的各種數(shù)字系統(tǒng)和設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。 本文分六章從建立USB2.0協(xié)議邏輯模型、建立USB2.0協(xié)議數(shù)據(jù)流模型、USB低功耗分析模型設(shè)計、USB主機控制器設(shè)計及USB技術(shù)在

2、嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用五個方面對USB技術(shù)進行了較深入的分析和研究。 本文對USB2.0協(xié)議建模分析進行了研究，為USB2.0協(xié)議建立了邏輯模型。為了給相關(guān)集成電路芯片設(shè)計提供基礎(chǔ)，提出了USB2.0協(xié)議數(shù)據(jù)流模型的分析和建模方法，并通過數(shù)據(jù)流建模結(jié)果，對USB部分功能電路進行了時間特性分析和低功耗設(shè)計。在此分析基礎(chǔ)上，以工藝參數(shù)、工作電壓以及所實現(xiàn)的系統(tǒng)功能均固定為條，提出了一種基于系統(tǒng)邏輯模型和數(shù)據(jù)流模型的系統(tǒng)時鐘頻率優(yōu)化設(shè)計方

3、法。這個方法可以有效降低系統(tǒng)功耗，也是本文獨立提出的一種低功耗設(shè)計分析方法。本文通過對USB2.0部分功能電路的功耗估算，證明了此種低功耗設(shè)計分析方法的有效性和正確性。 最后，本文還對USB技術(shù)在SoC標(biāo)準(zhǔn)化通信接口設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用進行了展望，并提出了將USB協(xié)議硬件化、或部分硬件化后應(yīng)用于只需要USB協(xié)議部分功能工業(yè)領(lǐng)域的觀點，為USB技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用方法提供了發(fā)展方向。 USB技術(shù)作為不斷成熟、不斷完善的串行通信技