通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)凭借其价格低廉、使用简单、协议灵活、接口标准化和易于端口扩展等优点,迅速占领了计算机外设接口领域的统治地位,随着USB技术的广泛应用,它在数据通信方面发挥了巨大的作用,而且随着IP核的日益丰富,如何提高IP核的重用性,将不同的IP核有效的互连起来,缩短设计周期成了IC设计领域的研究热点。因此本文设计实现了MCU&USB设备控制器IP核。该设计综合了对设计者两方面能力的要求,ASIC体系设计的能力和通信协议理解分析的能力,除具有较强的理论研究意义,也具有较高的实践价值。本文首先简单分析了通用串行总线USB(Universal Serial Bus)的产生、发展和USB设备国内外研究状况以及MCU(Microprocessor Control Unit)的国内外发展状况。其次介绍了USB1.1总线协议,包括USB体系结构,物理接口,数据通信中各种包结构及数据传输的四种类型。接着重点阐述了MCU&USB设备控制器IP核的设计方法,详细描述其组成结构及各功能模块的设计,并介绍其在系统中的应用方案。由于本文设计的MCU和USB中控制器IP核主要是针对鼠标、键盘、游戏杆等低速功能设备,所以本设计中设备控制器只实现了控制传输,中断传输两种数据传输类型。在以往的设计应用当中,MCU基本都是应用硬核形式的的芯片,但本论文是针对低速功能设备专用芯片而设计的,应用硬核形式的MCU将大大浪费设计产品的成本,就没有足够的竞争力,基于以上考虑,我们自主设计了MCU,达到硬核芯片功能的同时,则大大降低了芯片的面积和开发成本。最后,对编写好IP核进行仿真和综合,介绍了本设计的MCU&USB设备控制器IP核系统的验证平台,详细阐述了总线枚举和数据传输在仿真平台中的实现方法,并分析了仿真结果。最终用华润上华的0.35um工艺成功流片返回。