如今,USB已成為最主流最常用的接口之一,各種USB產(chǎn)品設(shè)備大量涌現(xiàn)。USB鼠標等USB設(shè)備的使用使得人們對USB接口越來越熟悉。USB具有許多優(yōu)點,諸如即插即用,體積小,攜帶方便等等。這些已經(jīng)說明USB有著廣泛的應(yīng)用前景。如何開發(fā)USB也成了眾多開發(fā)者所面臨的課題。而FPGA作為當前EDA領(lǐng)域的主流技術(shù)之一,也有諸多優(yōu)點.例如實時性,并行處理,靈活性等等。當然也能在USB開發(fā)方面有所作為.本文嘗試用FPGA來開發(fā)USB接口,利用FPGA狀態(tài)機的設(shè)計思想來實現(xiàn)USB控制流程,用VHDL語言來進行設(shè)計,設(shè)計出一個簡化了的CPU,并對讀寫寄存器進行了仿真。主要工作如下:1.簡要介紹了USB規(guī)范,對它的字段,包,事務(wù)處理,數(shù)據(jù)傳輸類型等有了深入的了解,為開發(fā)做好準備。2.研讀了ISP1362 USB接口芯片的技術(shù)文檔,對它的寄存器,讀寫模式,儲存器結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容有了詳細的了解,并對以上內(nèi)容作了詳盡的介紹。3.將FPGA和USB接口技術(shù)結(jié)合起來,在Quartus環(huán)境下用VHDL語言實現(xiàn)了USB控制流程,并對它的讀寫寄存器進行了仿真,還進行了板級調(diào)試與驗證。 

【文章來源】：上海師范大學上海市

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要縮略語表
主要符號
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 選題的目的與意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 USB 的優(yōu)點
    1.5 USB 系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)
    1.6 本文的主要工作
    1.7 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 USB 協(xié)議層
    2.1 包字段格式
        2.1.1 包標識符字段
        2.1.2 地址字段
            2.1.2.1 地址字段
            2.1.2.2 端口字段
        2.1.3 幀號字段
        2.1.4 數(shù)據(jù)字段
    2.2 包格式
        2.2.1 標記包
        2.2.2 幀開始包
        2.2.3 數(shù)據(jù)包
        2.2.4 握手包
    2.3 事務(wù)格式
        2.3.1 批處理事務(wù)
        2.3.2 控制傳送
        2.3.3 中斷事務(wù)
        2.3.4 同步事務(wù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 ISP 1362 USB 接口芯片
    3.1 ISP1362 概要
    3.2 ISP1362 特征
    3.3 儲存器結(jié)構(gòu)
    3.4 可編程輸入輸出（PIO）讀寫模式
    3.5 ISP1362的主控制器的四個狀態(tài)
    3.6 USB枚舉過程
    3.7 PTD
    3.8 控制和批傳輸（非周期性傳輸）的特征
    3.9 中斷傳輸?shù)奶卣?br>    3.10 同步傳輸?shù)奶卣?br>    3.11 主控制器（HC）的寄存器
    3.12 本章小結(jié)
第四章 基于 FPGA 的USB Host 控制流程的實現(xiàn)
    4.1 設(shè)計思想及主要常用模塊
        4.1.1 傳統(tǒng) CPU 的運行原理
        4.1.2 有限狀態(tài)機
        4.1.3 本文所采用的設(shè)計思想
        4.1.4 本文的主要算法模塊
        4.1.5 本文的主要功能模塊
    4.2 寄存器的讀寫命令以及各子程序的入口地址編碼
        4.2.1 寄存器的讀寫命令編碼
        4.2.2 子程序入口地址編碼
    4.3 狀態(tài)機設(shè)計
    4.4 以 USB 鼠標為例
    4.5 調(diào)試
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3041903