usb2.0設(shè)備控制器在powerpc架構(gòu)上的集成設(shè)計與驗證

1、廈門大學碩士學位論文USB2.0設(shè)備控制器在PowerPC架構(gòu)上的集成設(shè)計與驗證姓名：楊娟申請學位級別：碩士專業(yè)：凝聚態(tài)指導教師：郭東輝;李曉潮20090801A B S T R A C TW i t ht h e e x t e n s i v ea p p l i c a t i o n o f U S B t e c h n o l o g y , t h e r e i s a s i g n i f i c a n t i n

2、 c r e a s ei n d e m a n d f o rt h ed e v i c ec o n t r o l l e rc h i pw h i c h i s c o m p a t i b l ew i t h U S B p r o t o c 0 1 ．A st h eu p g r a d eo fd a t at r a n s m i s s i o n s p e e do fe l e c t r o

3、n i cs y s t e m d e v i c e i n t e r f a c e ，t h eo r i g i n a l U S B 1 ．1 p r o t o c o l ( 1 2 M b ／s ) h a s g r a d u a l l y b e e n r e p l a c e d b y h i g h —s p e e dU S B 2 ．0t r a n s f e rp r o t o c o

4、l ，a n dt h ei n t e r f a c ed a t at r a n s f e r i s s p e e d e du pt o 4 8 0 1 r i b／s ．T h e r e f o r e , U S B 2 ．0h a sb e c o m eo n e o ft h es t a n d a r dc o n f i g u r a t i o n sf o rt h ec u r r e n te

5、 l e c t r o n i cs y s t e m d e v i c e i n t e r f a c e ．T h i s p a p e r a i m s t o d e s i g n a U S Bd e v i c e c o n t r o l l e r b a s e d o n P o w e r P Ca r c h i t e c t u r e i n s i d e F P G A ，w h i

6、c hi s t o d e s i g n a n di m p l e m e n tt h ep r o j e c t h o w t oi n t e g r a t ep r o c e s s o r ，U S BD e v i c eI Pc o r e a n do t h e rp e r i p h e r a lm o d u l e si n t o aS o C( s y s t e m —o n —c h

7、i p ) c h i p ．F i r s t ，t h i sp a p e r i n t r o d u c e st h er e l e v a n tk n o w l e d g e o f a U S B 2 ．0d e v i c ec o n t r o l l e ra n d t h eF P G A P l a t f o r m ；a n dt h e nd e s i g na n d v e r i f

8、 yt h ec o r r e c t n e s so f U S B 2 ．0d e v i c ec o n t r o l l e r ；F i n a l l y , i no r d e rt oi n t e g r a t e U S B 2 ．0d e v i c ec o n t r o l l e ri n t ot h eP o w e r P C a r c h i t e c t u r e t oi m

9、p l e m e n t i t sF P G A v e r i f i c a t i o n ，w ed e s i g na O P Bt oW i s h b o n e b r i d g e a c c o r d i n g t ot h et r a n s f e r p r o t o c o l o f O P B a n d W i s h b o n e b u s ．T h e nt h i sb r i

10、 d g ei s a p p l i e dt o t h ed e s i g no f U S B d e v i c ec o n t r o l l e r , w h i c hr e a l i z et h eU S Bd e v i c ec o n t r o l l e rw i t hO P B i n t e r f a c e ．A n d a tl a s tw ev e r i 匆廿l a tP o w

11、c r P C p r o c e s s o rC a n c o m m u n i c a t e w i m U S B d e v i c ec o n t r o l l e rc o r et h r o u g ht h eb r i d g e ．I nt h i sp a p e r ,t h e p r a c t i c a lr e f e r e n c e w o r k i sm a i n l yi n

12、 ：( 1 ) C o m p l e t et h et i m i n gc o n s t r a i n ta n ds y n t h e s i so fU S B I P c o r e ，w h i c hi s t oe n s u r e t h ec o r r e c tt r a n s f e rt i m i n g b e t w e e n t h ee x t e r n a lt r a n s c

13、 e i v e ra n d U S B d e v i c ec o n t r o l l e r ．( 2 ) D e s i g nO P B t oW i s h b o n eB r i d g ea c c o r d i n g t o W i s h b o n eb u s a n dO P B b u sp r o t o c 0 1 ．( 3 ) D e s i g n a n d p r o d u c e

14、t h ee x t e r n a lp h y s i c a lt r a n s c e i v e r c i r c u i tG e n e r a l l y , w i t hm u c hh i g h e rd e g r e eo f i n t e g r a t i o no f t h eS o C c h i p , o p e r a t i n gf r e q u e n c y a n d d a

15、 t a t r a n s m i s s i o no f e l e c t r o n i cs y s t e m s e q u i p m e n ta r em u c h f a s t e r , a n di tt a k e sl e s st i m ef o r p r o d u c t s t oc o m e t om a r k e t ．T h e r e f o r e ，t h eU S B D

16、 e v i c e I n t e r f a c eI P c o r e a n di t s S o C c h i p i n t e g r a t i o n d e s i g e di n t h i s p a p e rc a np r o v i d eaS O P C( P r o g r a m m a b l eS y s t e mo nC h i p ) t e c h n o l o g yw i t