题目：基于FPGA的USB2.0设备控制器的设计与实现

通用串行总线（USB）是PC体系中比较成熟的一套工业标准，它是为了解决日益增加的PC外设与有限的主板插槽、端口之间的矛盾，提高设备的传输速度和简化PC与外设的连接过程而出现的。USB接口与以往普通并口和串口等标准相比较，特点是速度快、通用性强、易于使用和支持热插拔。所以USB标准正逐步取代其它接口，成为计算机外部设备应用最广泛的标准接口。本文主要通过FPGA器件，利用 Verilog HDL语言，初步完成了USB2.0设备控制器的设计和实现。论文首先介绍USB2.0的体系结构特点，包括总线特征、协议特征、传输方式等等，又介绍了FPGA技术的设计方法，然后对USB2.0设备控制器的功能和原理进行详细的分析后采用自顶向下的设计方法，将USB2.0设备控制器划分为7个主要功能模块：USB收发器UTMI（USB Transceiver Marcrocell Interface）、UTMI接口、协议层（Protocol Layer）、RAM数据缓冲区、存储器接口和仲裁器接口、控制和状态寄存器及功能接口，之后在系统级描述的基础上，依次对各个功能模块进行进一步的结构划分，本文重点对其中的UTMI接口、协议层PL、存储器和仲裁器3个模块进行了细分，做了较深入的分析，得到了相应得机构原理图，并使用Verilog HDL硬件描述语言完成了个子模块的功能描述，同时作了相应的仿真工作。最后，用FPGA器件进行了验证和测试，并取得了满意的测试结果。