通用串行总线（USB）是应用在PC领域中的新型接口技术，自从Windons98操作系统全面对USB接口支持后，USB逐渐进入实用阶段。利用USB可以实现较传统方式更有效、更经济、更多扩展的PC外设与PC相连。通用串行总线（USB）作为一种新兴的计算机外设总线标准，从标准的出现到大规模的应用，仅用了短短几年的时间，这一切都得益于它易用、真正的热插拔、高性能和系统造价低廉等忧点。它可以同时支持低速（1.5Mb/s）和全速（12Mb/s）以及高速（480Mb/s）的数据传输，还可以同时支持多达127个外设。连接方式也十分灵活，既可以串行连接，也可以用集线器（HUB）把多个设备连接在一起，再同PC机的USB接口相连。正由于USB的这些特点，使其获得了广泛的应用。本文着重分析了USB总线的工作原理、通讯协议、总线体系结构、数据传输模式、USB数据流模型。提出设计了USB接口电路的整体构架，设计了USB的主要控制逻辑和与MCU的互连的接口（此接口与飞利普的USB接口芯片PDIUSBD12兼容），也设计了一个数字锁相环（DPLL）来同步数据和分离时钟，并对同步模式的识别、并行/串行转换、位填充/解除填充、CRC 校验/产生、PID 校验/产生、地址识别和握手评估/产生做了具体的分析。本课题具体是用Verilog语言设计了USB设备端的控制器（主要为接收部分），并用FPGA对其进行验证。采用自顶向下的设计方法，在充分了解系统的基础上，划分功能模块进行行为描述、RTL功能仿真、逻辑综合。在此基础上进一步做时序仿真和静态时序分析，产生BYTE文件，下载到FPGA进行实物验证。运用硬件描述语言--Verilog-HDL来完成代码设计，并使用Active-HDL和Synplify软件完成仿真和综合。