通用串行总线(USB)是一种计算机外围串行通信接口标准,具有热插拨、即插即用、数据传输可靠、扩展方便、低成本等优点。USB OTG规范提出了脱离PC和外设之间互连的概念,它将USB的应用带到了嵌入式领域。 OTG控制器模块是OTG USB2.0口的核心模块。它通过HNP(主从交换)协议和SRP(对话请求)协议,实现嵌入式USB设备在主机和设备之间的角色转换。 高速主机控制器模块是当双角色设备作为主机使用时的重要模块,USB主机是USB总线的核心部分,它负责管理整个USB总线的所有信息,发动所有传输。 本文首先介绍了OTG USB2.0 IP设计的整体结构,软硬件划分,存储和数据传输方式。并对基本的USB2.0协议以及UTMI协议的核心部分进行概述。 本文研究了OTG补充规范,根据协议进行OTG控制器的软硬件划分,并完成了硬件部分的RTL设计和验证。 本文研究了EHCI协议和飞利浦ISP1761芯片,结合本口和MCU之间的外部总线连接特点,设计出更符合本IP的更简洁的高速主机控制器数据调度方法,同时进行合理的软硬件划分,并完成了硬件部分的RTL设计和验证。 本IP采用Synopsys公司的USB系列VIP辅助验证,并采用Altera公司的FPGA作为最终实现,本文最后给出了系统验证和测试的环境以及结果。 本论文以"OTG USB2.0 IP核设计课题”为背景,研究成果具有一定的工程价值。
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