發(fā)布時間：2019-05-28 01:38

【摘要】：EHCI(Enhanced Host Controller,加強的主機控制接口)是USB(Universal Serial Bus,通用串行接口)2.0版本協(xié)議下的國際標(biāo)準(zhǔn)主機接口,在市場上得到了廣泛的應(yīng)用。本次研究的主要目的有三個,一是通過Verilog硬件設(shè)計語言,設(shè)計出一版?zhèn)鬏斔俣雀烨覠o限接近理論值480Mb/s的EHCI,并且RTL代碼是可綜合的;二是要實現(xiàn)兩個線上傳輸接口;三是在設(shè)計中添加額外的寄存器,然后在使用到這些寄存器基礎(chǔ)上用C語言設(shè)計API(Application Programming Interface,應(yīng)用程序編程接口)接口,通過使用API接口,系統(tǒng)可以在不使用標(biāo)準(zhǔn)EHCI驅(qū)動的情形下,控制EHCI做傳輸。本次研究的第一步工作是架構(gòu)規(guī)劃,在論文中系統(tǒng)的描述了如何根據(jù)設(shè)計的目標(biāo)計算出設(shè)計中重要參數(shù)的方法,這些參數(shù)包含F(xiàn)IFO的大小,pipe-line深度等重要參數(shù),在確定了參數(shù)之后,規(guī)劃各個模塊的功能及實現(xiàn)方式,例如各個模塊所在的時鐘領(lǐng)域,模塊與模塊之間如何協(xié)調(diào)工作,以及穿頻問題的處理方式。之后就是根據(jù)之前的規(guī)劃實現(xiàn)RTL代碼的工作,在實現(xiàn)RTL代碼的時候,需要嚴(yán)格遵守代碼風(fēng)格,確保代碼可以被綜合成網(wǎng)表。然后就是仿真驗證,此次仿真的環(huán)境是采用UVM(Universal Verification Methodology,通用驗證方法)驗證方法學(xué)實現(xiàn)的,測試內(nèi)容全面,效率高。在仿真工作即將結(jié)束的時候,同步進(jìn)行了FPGA測試和API接口代碼的實現(xiàn),并且將API接口的代碼在FPGA上進(jìn)行了測試。最后一步就是在仿真環(huán)境中測試EHCI的傳輸速度,以及通過綜合代碼,確定EHCI的面積大小。通過本次設(shè)計,可以確認(rèn)的是,實際上EHCI的傳輸速度最快能夠達(dá)到416Mb/s,已經(jīng)比較接近理論值480Mb/s,市面上測試到的EHCI的速度最快就300Mb/s左右。能夠達(dá)到這樣的傳輸速度需要兩個前提條件,一是驅(qū)動程序盡量不將沒有用處的傳輸控制包排入傳輸列表中,并且每次傳輸?shù)膫鬏斄勘M量達(dá)到最大值。另一方面是與之進(jìn)行對等傳輸設(shè)備要夠快,才能體現(xiàn)出主機EHCI的速度優(yōu)勢。速度的提升帶來的一個影響就是面積的增大,通過合成得到的結(jié)果來看,與過去舊的一些版本的EHCI相比,面積提升了一倍。假設(shè)市面上的EHCI是在速度和面積之間選擇的一個比較合理的平衡點,本次設(shè)計就是拋開這個平衡點追求速度,結(jié)果就是速度提升了30%,面積增加了100%.
[Abstract]:EHCI (Enhanced Host Controller, enhanced host control interface is an international standard host interface under USB (Universal Serial Bus, version 2.0 protocol, which has been widely used in the market. There are three main purposes of this study. One is to design a version of EHCI, with faster transmission speed and infinitely close to the theoretical value 480Mb/s through Verilog hardware design language, and the other is to realize two on-line transmission interfaces. The third is to add additional registers to the design, and then design the API (Application Programming Interface, application programming interface with C language on the basis of using these registers) interface, by using API interface, The system can control EHCI transmission without using standard EHCI driver. The first step of this study is architecture planning. In this paper, we systematically describe how to calculate the important parameters in the design according to the design objectives, including the size of FIFO, the depth of pipe-line and other important parameters. After determining the parameters, the function and implementation of each module are planned, such as the clock field in which each module is located, how to coordinate between modules, and how to deal with the problem of penetration frequency. Then, according to the previous planning to implement RTL code, in the implementation of RTL code, we need to strictly abide by the code style to ensure that the code can be integrated into a network table. Then it is verified by simulation, the environment of this simulation is realized by UVM (Universal Verification Methodology, general verification method), the test content is comprehensive and the efficiency is high. At the end of the simulation work, the FPGA test and the implementation of API interface code are carried out synchronously, and the code of API interface is tested on FPGA. The last step is to test the transmission speed of EHCI in the simulation environment and to determine the area of EHCI by synthesizing the code. Through this design, it can be confirmed that in fact, the transmission speed of EHCI can reach 416MB / s, which is close to the theoretical value of 480MB / s, and the speed of EHCI tested on the market is about 300Mb/s. There are two prerequisites for achieving such a transmission speed. One is that the driver does not put useless transmission control packets into the transmission list as far as possible, and the transmission volume of each transmission reaches the maximum value as much as possible. On the other hand, it is necessary to carry out peer-to-peer transmission equipment fast enough to reflect the speed advantage of host EHCI. One of the effects of the increase in speed is the increase in area, which is twice as large as that of some old versions of EHCI. Assuming that the EHCI on the market is a reasonable equilibrium point between speed and area, this design is to put aside the pursuit speed of this equilibrium point, and the result is that the speed is increased by 30% and the area is increased by 100%.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP334.7

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳春花;姚合軍;;無失真信源的編碼方法[J];信息安全與技術(shù);2010年10期

2 杜志然;周萍;景新幸;李杰;;基于譜熵的耳語音增強研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2012年06期

3 饒林果,趙娜;數(shù)據(jù)庫規(guī)劃設(shè)計在高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中的應(yīng)用[J];電腦知識與技術(shù);2005年20期

4 吳杰,吳岳;用FPGA實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離的高精度傳輸[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2003年05期

5 陳健;;單片機編解碼方案的研究與設(shè)計[J];電子科技;2008年11期

6 秦靜;公開密鑰加密法在認(rèn)證系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];公安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年02期

7 鄭丹;張芝賢;郎瑤;;移動通信系統(tǒng)中GMSK調(diào)制信號的研究[J];廣西輕工業(yè);2009年06期

8 楊剛;馮鑫儒;;稀有的完備碼簡述[J];電子技術(shù)與軟件工程;2015年02期

9 李麗麗;;信息與編碼教學(xué)改革探索[J];電腦知識與技術(shù);2015年12期

10 劉愛民;用熵與互信息探究信息傳輸原理[J];信息技術(shù);2005年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 韓從道;基于H.264的視頻快速壓縮技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2011年

2 廖明;基于OFDM的蜂窩移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2003年

3 丁世飛;基于信息理論的數(shù)字模式識別及應(yīng)用研究[D];山東科技大學(xué);2004年

4 劉春慶;隱秘通信理論與技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2004年

5 余衛(wèi)宇;幾種圖像結(jié)構(gòu)語義模型和圖像[D];華南理工大學(xué);2005年

6 劉云峰;基于潛在語義分析的中文概念檢索研究[D];華中科技大學(xué);2005年

7 趙旦峰;Turbo碼及相關(guān)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

8 嚴(yán)后選;旋轉(zhuǎn)部件無線遙測系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

9 李志華;語義屬性數(shù)據(jù)聚類/分類算法及其在異常檢測中的應(yīng)用研究[D];江南大學(xué);2009年

10 陳瓊;演化多目標(biāo)優(yōu)化多樣性保持策略及其應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鮑光余;基于潛在語義分析的農(nóng)戶個性化推薦系統(tǒng)[D];海南大學(xué);2011年

2 王慧;F_5上一類BCH碼[D];鄭州大學(xué);2011年

3 咸魁蔚;自動識別系統(tǒng)(AIS)協(xié)議的研究和實現(xiàn)[D];天津大學(xué);2010年

4 崔正斌;軟件可靠性預(yù)測技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

5 沈曉東;基于小波變換的彩色圖像壓縮編碼算法的研究[D];西安理工大學(xué);2003年

6 孫文靜;基于網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];南京氣象學(xué)院;2003年

7 毛錢萍;基于DSP的數(shù)字交換機錄放音系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];南京師范大學(xué);2003年

8 楊永剛;高速大容量衛(wèi)星數(shù)傳系統(tǒng)地面信息處理技術(shù)研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2002年

9 王曉欣;現(xiàn)代小區(qū)寬帶交換系統(tǒng)實現(xiàn)[D];天津工業(yè)大學(xué);2002年

10 關(guān)紅波;用于GPS接收端的Viterbi譯碼器的ASIC設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2003年

，

本文編號：2486616