發(fā)布時(shí)間：2019-09-27 09:29

【摘要】：隨著現(xiàn)代半導(dǎo)體科技的迅猛發(fā)展，各種各樣的電子產(chǎn)品層出不窮，通用串行總線（USB，Universal Serial Bus）作為一種新的總線接口，以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)使得電子產(chǎn)品彼此之間以及和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換變得簡(jiǎn)單易行。 通用串行總線以它應(yīng)用范圍廣、成本低、易用等優(yōu)點(diǎn)，使得PC的接口從串/并行口都轉(zhuǎn)成了通用串行總線接口。由于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫笠约皵?shù)據(jù)資料的不斷增大，給通用串行總線提出了更高的要求。因此USB的發(fā)展也相應(yīng)的經(jīng)歷了不同的發(fā)展歷程，從USB1.0（每秒1.5兆比特），USB1.1（每秒12兆比特）到USB2.0（每秒480兆比特），直到最近新出的標(biāo)準(zhǔn)USB3.0（每秒5千兆比特），每一個(gè)USB的版本都具備向下兼容性。 本論文首先分析USB2.0規(guī)范，其中包括其四種傳輸類型以及協(xié)議層包的格式和設(shè)備結(jié)構(gòu)，為USB2.0設(shè)備控制器的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證提供理論參考。 其次根據(jù)協(xié)議，設(shè)計(jì)出一種基于USB2.0全速和高速的低成本的USB設(shè)備控制器的方案。畫出整個(gè)設(shè)計(jì)的架構(gòu)圖，根據(jù)架構(gòu)圖對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行模塊的劃分，定義不同模塊之間的信號(hào)連接方式，用硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)整個(gè)USB設(shè)備控制器的設(shè)計(jì)。 最后制定出針對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證方案，借助于主機(jī)模型和監(jiān)控器模型對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行完整的功能驗(yàn)證。在驗(yàn)證過(guò)程中通過(guò)軟件對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行代碼覆蓋率的分析，以保證驗(yàn)證的完整性。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行邏輯綜合，進(jìn)行時(shí)序和面積的分析以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。最終設(shè)計(jì)通過(guò)了驗(yàn)證，保證了其正確性。
【圖文】：

USB 系統(tǒng)由 USB 互連、USB 主機(jī)和 USB 設(shè)備組成[8]。USB 互連負(fù)責(zé)主之間的連接和交互動(dòng)作，它包括總線拓?fù)�、層間關(guān)系和數(shù)據(jù)流的模型等。在 USB 系統(tǒng)中和 USB 設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并且是每次數(shù)據(jù)交換的發(fā)起方還要在數(shù)據(jù)交換之前進(jìn)行一系列的操作。USB 設(shè)備根據(jù) USB 主機(jī)發(fā)送過(guò)接收從主機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)或者提供數(shù)據(jù)給主機(jī)。任何一個(gè) USB 系統(tǒng)中有一個(gè)主機(jī)，主機(jī)系統(tǒng)中有一個(gè)由固件、硬件和軟件構(gòu)成的 USB 接口叫制器。主機(jī)系統(tǒng)中還有一個(gè)根集線器，它可以提供一個(gè)或多個(gè)連接點(diǎn)來(lái) 設(shè)備。集線器和功能設(shè)備統(tǒng)稱為 USB 設(shè)備，其中集線器是為了提供更多，而功能設(shè)備如鼠標(biāo)和揚(yáng)聲器等是為系統(tǒng)提供功能的設(shè)備。USB 連接線是一條 4 線的電纜線，其中包括 2 根電源線 VBUS 和 GND，差分信號(hào)的數(shù)據(jù)線 D+和 D-，，如果 2-1 所示。以下 3 種數(shù)據(jù)傳輸速率被 U持[9]：1．USB 低速傳輸速率：1.5 兆比特每秒；2．USB 全速傳輸速率：12 兆比特每秒；3．USB 高速傳輸速率：480 兆比特每秒。

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【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP334.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 程軍,陳貴燦,姜飛;USB數(shù)據(jù)傳輸中CRC校驗(yàn)碼的并行算法實(shí)現(xiàn)[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2003年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 吳小霞;USB設(shè)備接口IP核的設(shè)計(jì)[D];清華大學(xué);2005年

2 陸志敏;USB接口通信協(xié)議研究和接口驅(qū)動(dòng)開發(fā)[D];南京理工大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2542639