高速USB IP核的設計與開(kāi)發(fā)

　　USB設備的開(kāi)發(fā)可分兩種：直接利用USB控制器芯片和設計基于FPGA的USB IP核。前者無(wú)需清楚USB的協(xié)議原理，所需的開(kāi)發(fā)工具也相對簡(jiǎn)單，但由于芯片的價(jià)格較高而影響性?xún)r(jià)比。第二種基于FPGA開(kāi)發(fā)的USB IP核產(chǎn)品完全具備自主產(chǎn)權，并且產(chǎn)品設計周期短、上市時(shí)間快、風(fēng)險低、投入少，它屬于IP復用技術(shù)。IP核復用是現代SOPC設計方法中最核心的概念和關(guān)鍵技術(shù)。這種硬件開(kāi)發(fā)方法由于其IP核的可移植性、可重用性、高的性?xún)r(jià)比以及易于擴展等方面的特性越來(lái)越成為當今硬件設計開(kāi)發(fā)的主流。文中也采用這一方法進(jìn)行設計。

　　2 USB接口IP核系統結構設計

　　根據USB協(xié)議和項目設計的需要，將所設計的USB IP核在系統級劃分為U皿收發(fā)模塊、USB UTMI（USB2.0 Transceiver Macrocell Interface）接口模塊、USB強協(xié)議層模塊、USB算術(shù)存儲模塊以及USB寄存器模塊。整個(gè)USB的系統結構如圖1所示。

圖1 USB系統結構框圖