高速USB IP核的设计与开发

　　1 引言

　　USB设备的开发可分两种：直接利用USB控制器芯片和设计基于FPGA的USB IP核。前者无需清楚USB的协议原理，所需的开发工具也相对简单，但由于芯片的价格较高而影响性价比。第二种基于FPGA开发的USB IP核产品完全具备自主产权，并且产品设计周期短、上市时间快、风险低、投入少，它属于IP复用技术。IP核复用是现代SOPC设计方法中的概念和关键技术。这种硬件开发方法由于其IP核的可移植性、可重用性、高的性价比以及易于扩展等方面的特性越来越成为当今硬件设计开发的主流。文中也采用这一方法进行设计。

　　2 USB接口IP核系统结构设计

　　根据USB协议和项目设计的需要，将所设计的USB IP核在系统级划分为U皿收发模块、USB UTMI（USB2.0 Transceiver Macrocell Interface）接口模块、USB强协议层模块、USB算术存储模块以及USB寄存器模块。整个USB的系统结构如图1所示。

图1 USB系统结构框图

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