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基于FPGA的USB接口协议及驱动技术研究

王国帅

   随着科学技术的日新月异,电子技术也不断发展进步。人们对电子产品的体积、速度以及安全性都提出了更高的要求。芯片嵌入式、并行处理和系统群集等技术的提出为解决这种要求奠定了技术基础。FPGA嵌入式技术是芯片嵌入式技术中的主流方向,大家可以理解为功能软件被固化在产品中,就是将一个产品的运算处理器以及接口集成到一块芯片中。相比较这个被固化的软件产品在运行处理速度上有很大的提高、体积则更小、功耗几乎可以忽略不计以及可靠性都有很大的优势。 移动设备和嵌入式市场的爆炸性增长,促进了通过公共标准接口在不同设备之间进行方便的数据共享需求的增长。通用串行接口(USB)的广泛应用,稳固了其作为业界标准接口的地位,已经成为嵌入式系统I/0连接的事实标准。USB的成功和流行,归功于其具有热插拔和即插即用的易用性能。USB从最初引入到PC,到目前已经迅速扩展到非PC的各个方面的应用,包括移动嵌入式系统。在嵌入式应用中实现USB并不是那么简单。与PC系统相比,面临很多挑战和局限性。如果USB实现的规划很好,将简化并加快USB集成到终端产品的工作。这其中根据终端产品的USB应用情况进行的系统层面决策,产品特性和性能要求的权衡和不同,都将影响到USB功能性的恰当实现。 本文主要是以USB2.0接口协议为规范,结合应用实践,提出了一种USB接口协议嵌入到FPGA芯片的实现方式,并以VerilogHDL语言来描述所需部件。然后,对该接口进行软件仿真和硬件测试。最后,固化成为可以复用的IP核,广泛应用于实际的工作中……   
[关键词]:USB;嵌入式系统;通信协议;驱动
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:长春理工大学2010年