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基于FPGA的USB通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  • 資源大小:2607 K
  • 上傳時(shí)間: 2013-07-26
  • 上傳用戶:wewe1111
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標(biāo)      簽: FPGA USB 通信系統(tǒng)

資 源 簡(jiǎn) 介

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,數(shù)字集成電路被廣泛應(yīng)用。通用串行總線USB(Universal Serial Bus)是計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備互連的標(biāo)準(zhǔn)接口之一,是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信接口,可同時(shí)支持多個(gè)外圍設(shè)備。USB2.0規(guī)范的通信速率非常高,其峰值可達(dá)480Mbit/s,使得它已經(jīng)成為目前最流行的外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)。FPGA芯片是今后電子產(chǎn)品發(fā)展的趨勢(shì),帶有USB接口的FPGA系統(tǒng)將有很好的市場(chǎng)需求和發(fā)展前景。    論文主要從研究FPGA的結(jié)構(gòu)、Xilinx公司Spartan3F系列中的XC3S400的引腳功能、了解FPGA開發(fā)流程、熟悉USB2.0的通信協(xié)議以及驅(qū)動(dòng)的一些基本知識(shí)入手,目的是完成帶有USB接口的FPGA的PCB板的制作和FPGA內(nèi)部程序的編寫以及USB固件的開發(fā)。結(jié)合了Cypress公司的上位機(jī),開發(fā)了基于USB接口的FPGA和PC機(jī)通信系統(tǒng),能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。論文研究了Xilinx的3S400芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各個(gè)引腳的功能,設(shè)計(jì)了關(guān)于Xilinx的3S400最小系統(tǒng)電路圖,在Xilinx的FPGA的開發(fā)環(huán)境,編寫了FPGA的代碼。由于FPGA內(nèi)嵌的USB2.0的內(nèi)核價(jià)格昂貴,需要向生產(chǎn)FPGA的芯片廠商購(gòu)買,因此論文選擇了外接USB芯片,雖然增加了PCB板的面積,但其開發(fā)成本較低,且技術(shù)成熟,大多數(shù)USB通信研究者進(jìn)行廣泛研究。論文在詳細(xì)介紹了USB2.0的通信協(xié)議,Cypress公司生產(chǎn)的CY7C68013芯片的結(jié)構(gòu),以及其固件的開發(fā)基礎(chǔ)上,開發(fā)了基于FPGA的USB與PC機(jī)的通信系統(tǒng),該通信系統(tǒng)可以和上位機(jī)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸,為大批量的數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品的開發(fā)提供了研究和生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

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