毕业设计--基于usb20的数据收发模块的设计.rar

基于USB2.0的数据收发模块的设计

42页 1.3W字


摘要 本论文采用CY7C68013芯片和FPGA接口设计了基于USB2.0的从设备数据收发模块，实现从设备与PC之间的通信。使用硬件描述语言Verilog HDL在FPGA中产生相应的控制信号，实现对数据的快速读写。经由QuartusII和Keil编程最终使读速率达到320 Mbps，写速率达到344 Mbps。此外，文章对固件程序、FX2的传输方式、FPGA功能模块以及USB传输模块的结构和功能做了阐述。此方案提高了系统的可靠性，并实现了数据的高速采集与传输，可扩展应用到其他需要通过USB进行快速数据传输的系统中。

关键字 USB2.0  CY7C68013芯片  FPGA  高速传输  
High-Speed Data Acquisition Based On USB 2.0

Abstract:  This paper introduces that used CY7C68013 chip and FPGA  interface to design the data transceiver moule based on USB2.0 protocal. In order to realize communication between slave unit and PC. With the purpose of realizing the speediness read-write of the data, I adopte the Slave FIFO model to compile Verilog HDL in FPGA to produce the corresponding control signals. Finally make reading rate at 320 Mbps and write rate at 344 Mbps realized by QuartusII and keil. In addition, applications, firmware program, FX2 transmission mode, the FPGA function module and USB transmission module are introduced in this paper. This scheme improves the reliability of the system, and realizes the high-speed data acquisition and data transmission, which can be expanded to other rapid data transmission system through USB.

Key words: USB2.0; CY7C68013 chip; FPGA; high-speed transmission.
1、设计任务：
利用FPGA和CY7C68013芯片设计基于USB2.0的从设备数据收发模块，实现从设备与PC之间的通信。
2、技术要求：
1、构建基于USB2.0的从设备数据收发模块，采用块传输方式完成与PC间的数据交换。
2、依据CY7C68013的时序关系，从设备数据收发模块的读速率应达到160Mb/s，写速率应能达到133Mb/s。

目录
引言 4
第1章 USB2.0介绍 5
1.1 USB2.0概念及性能 5
1.2 USB2.0系统结构 6
1.3 软、硬件结构 7
1.4 块传输介绍 9
1.5 带宽计算 11
第2章 FX2（CY7C68013）最小系统板简介 12
2.1 FX2性能特点 12
2.2 FX2的结构 13
2.3 8051CPU介绍 14
2.4 外部FIFO接口 15
第3章 系统方案设计 16
3.1 实现方式总述 16
3.2 Slave FIFO传输模式 16
3.3 固件设计分析 17
第4章 系统软件设计 21
4.1 同步写程序设计 21
4.2 同步读程序设计 23
4.3 固件程序设计 24
第5章 系统测试 27
5.1 测试方法及过程介绍 27
5.2 测试结果及分析 29
结论 32
致谢 33
参考文献 34
附录程序 35