基于FPGA的USB接口IP核設(shè)計(jì)
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1．2 事務(wù)處理
事務(wù)處理(Transaction)是指USB總線上數(shù)據(jù)信息的一次接收或發(fā)送的處理過(guò)程。事務(wù)處理的類型包括輸入事務(wù)、輸出事務(wù)、設(shè)置(Setup)事務(wù)，幀開(kāi)始(SOF)，幀結(jié)束(EOF)等類型，下面以輸入事務(wù)處理為例加以介紹。
如圖2顯示了輸入事務(wù)處理中無(wú)差錯(cuò)事務(wù)情況，首先由主機(jī)向總線發(fā)出輸入令牌包通知某個(gè)設(shè)備向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)所指定的設(shè)備接收到此令牌包并檢驗(yàn)身份后，將準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)組裝成數(shù)據(jù)包向主機(jī)傳送出去；接著當(dāng)主機(jī)接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)校驗(yàn)無(wú)差錯(cuò)后，創(chuàng)建一個(gè)ACK的握手包返回給設(shè)備通知主機(jī)已正確接收到數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行新的事務(wù)處理過(guò)程。若主機(jī)接收數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤，則不發(fā)送ACK握手包，表示處理過(guò)程沒(méi)有成功；若設(shè)備未準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，設(shè)備會(huì)向主機(jī)發(fā)送NAK握手包，提醒主機(jī)暫時(shí)不能發(fā)送數(shù)據(jù)；若設(shè)備出錯(cuò)，則返回主機(jī)STALL握手包通知設(shè)備出錯(cuò)。 本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/202558.htm
1．3 總線傳輸
為了滿足不同外設(shè)和用戶的要求，USB提供了4種傳輸方式：控制傳輸、實(shí)時(shí)傳輸、中斷傳輸、批量傳輸。它們?cè)跀?shù)據(jù)格式傳輸方向數(shù)據(jù)包容量限制和總線訪問(wèn)限制等方面有著各自不同的特征。
控制傳輸用來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行初始化和配置管理，所有USB設(shè)備必須直接控制傳輸，是總線傳輸中最復(fù)雜的傳輸方式；實(shí)時(shí)傳輸用來(lái)傳送音頻或視頻的數(shù)據(jù)；中斷傳輸用來(lái)傳輸類似PCI或ISA總線上中斷信號(hào)的數(shù)據(jù)；批量傳輸用于打印機(jī)或掃描儀等傳輸大塊數(shù)據(jù)的設(shè)備。
控制傳輸一般包括2或3個(gè)事務(wù)處理階段，即設(shè)置階段，數(shù)據(jù)階段(可選)和狀態(tài)階段。圖3給出了設(shè)置階段的細(xì)節(jié)。如果數(shù)據(jù)沒(méi)有正確接收設(shè)備就會(huì)忽略它，而且不返回應(yīng)答包。
2 USB IP模塊設(shè)計(jì)和代碼編寫(xiě)
USB接口主要有UTM(USB Transceiver Macrocell)、SIE(SefiM Interface Engine)和設(shè)備功能總線組成。電路結(jié)構(gòu)，如圖4所示，時(shí)鐘域分為：Transceiver時(shí)鐘域，SIE時(shí)鐘域和Wish- bone總線時(shí)鐘域。
2．1 UTM模塊
USB總線數(shù)據(jù)線由DP和DN組成，是I／O端口。并行通過(guò)對(duì)DP和DN的上拉、下拉來(lái)區(qū)別低速USB設(shè)備和高速USB設(shè)備。
評(píng)論