【摘 要】
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本文基于USB2.0的协议要求，以“JPEG2000数码相机专用芯片开发”项目为背景，设计了USB2.0接口系统。该系统支持高速(480Mbps)和全速(12Mbps)传输。整个USB系统由三部分组成：硬件
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本文基于USB2.0的协议要求，以“JPEG2000数码相机专用芯片开发”项目为背景，设计了USB2.0接口系统。该系统支持高速(480Mbps)和全速(12Mbps)传输。整个USB系统由三部分组成：硬件电路、固件程序和驱动程序。介绍了USB2.0接口硬件电路的实现，研究了USB2.0协议控制器、缓存控制器、工作模式控制器、速率匹配器等硬件电路功能模块的实现，以及整个USB2.0接口电路作为IP核的开发与设计。在电路的设计过程中，为了满足USB2.0高速的传输要求，同时尽可能减小硬件设计的复杂度和硬件开销，整个系统采用硬件电路和外置MCU结合的方法进行设计，这样就可以保证在不牺牲传输速度的基础上降低硬件的复杂度。其次，在设计中使用了不同传输方式缓冲区共用的双缓冲区缓存结构，在尽可能保证功能正确的基础上降低硬件开销。同时，该系统与功能设备的总线接口采用DMA总线，使用用异步电路握手信号处理的方法来保证传输的正确性。最后，给出了USB2.0接口电路的测试方案，以及FPGA验证结果。同时该电路已经作为JPEG2000数码相机芯片的一个接口模块而流片。
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