發(fā)布時(shí)間：2017-08-23 08:41

  本文關(guān)鍵詞：安全SOC芯片USB2.0設(shè)備接口控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著信息社會(huì)和IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)滲入到社會(huì)的每個(gè)角落。而SOC芯片的出現(xiàn),更是將其帶上了一個(gè)新的臺(tái)階。由于SOC芯片在功耗,可靠性和知識(shí)產(chǎn)權(quán)上具有顯著的優(yōu)勢(shì),必將會(huì)成為超大規(guī)模集成電路的發(fā)展趨勢(shì)。伴隨著信息技術(shù)的飛快發(fā)展,信息安全的重要性日益顯著,安全SOC芯片應(yīng)運(yùn)而生。安全SOC芯片以高性能和高安全性代替了軟件加密的方式,在安全SOC芯片上集成了不同的加密算法以適應(yīng)在不同場(chǎng)合的加密要求,同時(shí)在上面還需要配備一些主流的接口以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備和主機(jī)的通信,USB接口毫無(wú)疑問(wèn)是其中必備的一種接口。通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)上主流的一種接口技術(shù)。USB以接口體積小、支持熱插拔、兼容性好、即插即用、節(jié)省系統(tǒng)資源和成本低等優(yōu)點(diǎn),逐步成為各種計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的主要接口。USB技術(shù)的出現(xiàn)帶領(lǐng)計(jì)算機(jī)接口技術(shù)走向了一個(gè)新的階段。在USB的發(fā)展歷史中,比較重要的幾個(gè)版本分別為USB1.0、USB1.1、USB2.0以及最新的USB3.0。其中目前USB1.0和USB1.1正在逐步被淘汰,USB3.0剛剛普及,目前應(yīng)用最為廣泛的依然是USB2.0。本文在深入了解USB2.0協(xié)議的基礎(chǔ)上,提出了USB2.0設(shè)備接口控制器的功能模塊劃分,給出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,詳細(xì)的介紹了各功能模塊的作用和設(shè)計(jì),并對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了仿真。然后詳細(xì)簡(jiǎn)述了如何搭建基于總線功能模型(BFM)的測(cè)試平臺(tái)以及針對(duì)USB2.0接口控制器的功能特性編寫(xiě)不同的測(cè)試向量對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的功能驗(yàn)證。隨后又對(duì)該接口控制器進(jìn)行了FPGA驗(yàn)證以及流片后的成測(cè)。驗(yàn)證結(jié)果表明,該USB2.0設(shè)備接口控制器滿(mǎn)足USB的技術(shù)規(guī)范。本文的設(shè)計(jì)取得了以下的創(chuàng)新性成果:由于該USB2.0設(shè)備接口控制器設(shè)計(jì)中用到了兩個(gè)時(shí)鐘(通信時(shí)鐘和系統(tǒng)時(shí)鐘)。故在硬件的實(shí)現(xiàn)上采用了跨時(shí)鐘域的設(shè)計(jì),對(duì)于經(jīng)過(guò)不同時(shí)鐘下的控制信號(hào)和數(shù)據(jù)進(jìn)行了跨時(shí)鐘的處理,保證了信號(hào)傳遞的穩(wěn)定性,并且可以更方便的在不同的SOC芯片上實(shí)現(xiàn),提高了設(shè)備的可移植性。在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理方面,采用了動(dòng)態(tài)FIFO的模式�？梢詣�(dòng)態(tài)的配置端點(diǎn)訪問(wèn)的緩沖區(qū)的長(zhǎng)度和起始地址。使數(shù)據(jù)的訪問(wèn)更加靈活方便。在數(shù)據(jù)的傳輸方面,增加了自動(dòng)拼包的功能。在準(zhǔn)備數(shù)據(jù)時(shí)可以將多包數(shù)據(jù)寫(xiě)入緩沖區(qū)中(緩沖區(qū)足夠大),在數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)候硬件會(huì)將數(shù)據(jù)自動(dòng)拆分成一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為最大包長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。這樣的設(shè)計(jì)大大地增加了傳輸?shù)乃俾省?br/> 【關(guān)鍵詞】：安全SOC芯片 通用串行總線 功能驗(yàn)證 FPGA驗(yàn)證
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP334.7

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張海峰,蘇濤,張登福;USB在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2004年03期

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本文編號(hào)：724083