高速USB IP核的設(shè)計(jì)與開發(fā)

　　USB設(shè)備的開發(fā)可分兩種：直接利用USB控制器芯片和設(shè)計(jì)基于FPGA的USB IP核。前者無需清楚USB的協(xié)議原理，所需的開發(fā)工具也相對(duì)簡(jiǎn)單，但由于芯片的價(jià)格較高而影響性價(jià)比。第二種基于FPGA開發(fā)的USB IP核產(chǎn)品完全具備自主產(chǎn)權(quán)，并且產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期短、上市時(shí)間快、風(fēng)險(xiǎn)低、投入少，它屬于IP復(fù)用技術(shù)。IP核復(fù)用是現(xiàn)代SOPC設(shè)計(jì)方法中最核心的概念和關(guān)鍵技術(shù)。這種硬件開發(fā)方法由于其IP核的可移植性、可重用性、高的性價(jià)比以及易于擴(kuò)展等方面的特性越來越成為當(dāng)今硬件設(shè)計(jì)開發(fā)的主流。文中也采用這一方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　2 USB接口IP核系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　根據(jù)USB協(xié)議和項(xiàng)目設(shè)計(jì)的需要，將所設(shè)計(jì)的USB IP核在系統(tǒng)級(jí)劃分為U皿收發(fā)模塊、USB UTMI（USB2.0 Transceiver Macrocell Interface）接口模塊、USB強(qiáng)協(xié)議層模塊、USB算術(shù)存儲(chǔ)模塊以及USB寄存器模塊。整個(gè)USB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 USB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖