USB20 device controller IP core design and FPGA verification.rar

With the development of computers and their peripherals, the defects of traditional parallel and serial interfaces in terms of flexibility and interface expansion have become increasingly unavoidable and have gradually become a bottleneck in computer communication. In this context, the Universal Serial Bus (USB) was born. USB has become the mainstream technology for computer peripheral interfaces due to its advantages of high transmission rate, low price, ease of use, high flexibility, support for hot plugging, interface standardization and easy expansion. It is gaining more and more applications in the fields of computer peripherals and consumer electronics. @@ Based on the USB2.0 protocol specification, this paper designs a USB2.0 device controller IP core that supports high-speed and full-speed transmission. This paper focuses on the design and FPGA verification of this device controller IP core, studies and analyzes the USB2.0 specification in detail, proposes an overall architecture scheme for the USB2.0 device controller based on the specification, and describes the functions and implementation of the hardware circuits of each functional submodule. From the perspective of reusability, the device controller module is optimized and designed, multiple flexible configuration options are added, and the hardware is configured according to different applications so that it can remove redundant circuits while meeting the requirements to reduce the occupied area and power consumption, so that it can be flexibly applied to various USB systems. This paper also studies the verification method of the IP core, and establishes a fully functional ModelSim simulation verification environment for the designed USB2.0 device controller, builds an FPGA hardware verification platform, designs a device controller with an AHB interface and a device controller with 8051, and performs functional verification on the FPGA platform respectively. @@ The USB2.0 device controller IP core designed in this paper is highly configurable. Users can freely configure the number of required endpoints and the type of each endpoint, etc. It can be integrated into a variety of USB systems and is suitable for the development of various types of USB devices. The results obtained in this project have accumulated experience for the research and development of USB2.0 device classes, and provided a reference solution for the USB data acquisition of a test chip for a certain project in the laboratory later. It also laid the foundation for the future development and application of USB3.0 interface IP cores. @@Keywords USB2.0 controller; IP core; FPGA; verification