usb2.0設備接口ip核的設計

1、山東大學碩士學位論文USB2.0設備接口IP核的設計姓名：張?zhí)鹕暾垖W位級別：碩士專業(yè)：電路與系統(tǒng)指導教師：王祖強20070420山東大學碩士學位論文摘要通用串行總線(UniversalSerialBus，USB)憑借其價格低廉、使用簡單、協(xié)議靈活、接口標準化和易于端口擴展等優(yōu)點，迅速占領了計算機外設接口領域的統(tǒng)治地位，而且隨著USB技術的廣泛應用，在各種SoC系統(tǒng)中集成USB功能也成為一種必然趨勢，因此本文設計實現(xiàn)了USB20接口口核。

2、該設計綜合了對設計者兩方面能力的要求，ASIC體系設計的能力和通信協(xié)議理解分析的能力，除具有較強的理論研究意義，也具有較高的實踐價值。隨著m核的日益豐富，如何提高m核的重用性，將不同的IP核有效地互連起來，快速搭建所需的SoC芯片，成為SoC設計領域的研究熱點。所以本論文首先對口核的可重用技術進行了研究。介紹了三種不同的m核(軟核、固核、硬核)以及開發(fā)不同m核的流程，并且介紹了三種常用的片上總線(CoreConnect、Advanced

3、MicrocontrollcrBusArchitectureWishbone)。接著從USB20協(xié)議的星型體系結構、四種信息包(令牌包、數(shù)據(jù)包、握手包、特殊令牌包)的格式、四種傳輸方式(控制傳輸、同步傳輸、中斷傳輸、批量傳輸)、設備六種狀態(tài)(連接狀態(tài)、加電狀態(tài)、缺省狀態(tài)、地址狀態(tài)、配置狀態(tài)、掛起狀態(tài))之間的轉換等方面描述與分析了USB20協(xié)議。在詳細分析USB20協(xié)議之后，本論文按照芯片的高層次設計綜合流程，在借鑒許多成功USB接口芯片

4、設計的基礎上，把USB20接口劃分為UTMI、協(xié)議控制器、緩沖接口和仲裁器、設備狀態(tài)寄存器、緩沖區(qū)、Wishbone總線接口六個功能模塊，利用FSM(FiniteStateMachine)模型對主要模塊進行建模，并使用Verilog硬件描述語言描述了USB20IP核。設計中，UTMI模塊的主要功能是給收發(fā)器芯片和協(xié)議層控制器模塊之間提供數(shù)據(jù)傳遞的通路；檢測USB總線上的事件，完成設備在各個狀態(tài)之間的轉換。協(xié)議控制器模塊是USB20設備接