【摘 要】
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本文创造性地提出了一种USB HOST/DEVICE Controller全硬件全集成的设计方案并予以了实现和验证,同时在设计中充分考虑了该控制器的IP化应用,设计了通用的MCU核总线接口,实现
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本文创造性地提出了一种USB HOST/DEVICE Controller全硬件全集成的设计方案并予以了实现和验证,同时在设计中充分考虑了该控制器的IP化应用,设计了通用的MCU核总线接口,实现了复杂的USB通信机制对应用层MCU软件的封装与隔离。该控制器完全符合USB 2.0(全速)协议,可实现USB HOST和DEVICE的双重功能,并且集成了一个8-bit MCU IP Core的总线接口。该控制器的设计部分采用自上而下的设计方法,从系统设计,到模块划分,最后进行各个模块详细的设计,并使用verilog硬件描述语言对电路进行了实现,文中对设计过程中的各个关键原理进行了详细的介绍,包括串行接口引擎(SIE)、主机控制器、设备控制器和数据缓冲区四个主要部分；验证部分主要是基于FPGA构建了一个原型系统,该系统作为USB主机时,实现了对U盘数据进行读取和写入,作为设备时,能够以一个U盘的角色实现与PC主机的数据交换。原型系统的实现分为两部分内容,即以FPGA为核心的硬件部分和由主机控制软件和从机控制软件所组成的软件部分。同时,本文还对设计和验证过程中所涉及的USB2.0协议、USB大容量存储类协议、FAT16文件系统标准进行了介绍。
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