基于龙芯soc的usb主机控制器的设计研究

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1、山东科技大学硕士学位论文基于龙芯SoC的USB主机控制器的设计研究姓名：武甲东申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：陈新华20050501山采科技太学硕士学侥论立ji砑监摘要踺着集成电路的趣深娅微米制造技术、设计技术的迅速发展，集成电路设计出现r将罄个电子系统黛成在单个芯片上的技术，即“片上系统(SystemonChip-SoC)”。SoC技术显著地提高了芯片的集成度，缩短了疆计周期。SoC设计技术通过知识产权模块(Inte】1ectualProperty，IP)的复用达到高生产率，因此商

2、效、快速的集成IP核．是SoC设训成功的关键。本论文USB主机控制器IP是863项目“高速32位嵌入式处理器”一龙芯so(1甲台的一部分，在该平台内部以两缎总线架构，集成了PCI，USB，SDRAM，DMA，LCD和IJART等TP模块，其中USB总线接

3、=：_1IP模块是用于将外设USBPb围设各连接到主系统的外部总线接口，主要焉于中低速外设。本文首先介绍了EDA(ElecLronicsDeslg『lAutoⅡl{1Lion)的基本概念以及当前集成电路的设计流程、设计工具和设计语言，提出舞分析了软

4、／硬件协同设计和验匪的力法的可行性。简要介绍了中科SOC体系的架构的实现，以服基于IP的SoC设计技术。接下来率文从总体上介绍了整个USB体系。主要涉及到USB体系布局、USB的总线协议、USB数据结构、以及USB支持的四种数据流模型等，同时指出了主机控制器在整个1ISB系统中的重要作用，分析了USB总线传输性能。给出了所要实现的主机控制器接f]的功能，所设计的开放式主帆控制器接口的主要特点：僖输时润安排、传输机制、主要的通信通道等。馒后一部分是本文的熏点：基于OHCI规范的USB主机控制器IP的实

5、现。利用软硬件协同设诗和验证的方法，在中秘SOC的开发环境下完成了USB主机控制器的设计和验证。详细介绍了USB主机控制器的软／硬件接

6、___【的划分，控制器内部模块的划分，备模块的设计实现。给出在EDA环境F的功能验证方法鞠结果，并在FPGA的验证中调试了Li[1aX下的IJSB驱动，实现_：r对USB鼠标，键盘和u盘等真实设备的支持。关键词SoCIPUSB主机控制器软／硬件协同设计与验证山末科技大学硕士学位论文摘要AbstractWiththefastdevelopmentofthesemico

7、nductortechnologyanddesigntechnology．theSoC(systemonchiplwhichintegratethewholesystemoilachipappears111ICfield．ThesolutionofSoChasdramaticimprovedtheintegrationofchipandshortenedtheperiodofdesignThehi曲erproductivityofSoCdesignmethodologybasesonIP(Intel

8、lectualProperty)blockreBsc．ThekeyissueofsuccessfulSoCdesignistheeffective,rapidIPintegrationTheworkofthispaperissubl)rojectof‘'Advanced32-bitsEmbeddedProcessorandStudyofSOCPlatformDesign”．Whichplatformhasbeenrealizationwithtwolevelbus，hasintegratedmmly

9、IPs，suchasPCI，USB，SDRAMpMA,andLCDTheUSBhostcontrollerinterfaceactasarlimportantperipheralinterfaceintheSoC，whichcommunicatewithUSBdevicesforthesystern．Firstofall，thispapergivesthebasicconceptionsofEDA,presentdesignflowandthedesigntoolsandSOonAfterwedis

10、cussandadvancethehardware／softwarec0一designandverification，weintroduceourSoCplatformwhichnamedICT-E32andthetechnologyofSoCdesign．ThenthispaperintroducetheUSBsystemasawhole．USBphysicalandlogicaltopology,USBprotocol，USBdatastructure，andUS