USB功能核心规范与实现

"USB接口规范程序" USB（通用串行总线）是一种广泛应用于电子设备间的接口标准，它允许数据的高效传输，并为设备供电。USBFunctionCore是本文档涉及的核心部分，它是一个由Rudolf Usselmann设计的开源IP（知识产权）核心，用于实现USB功能。该文档的版本为Rev.1.5，发布于2002年1月27日。 在USB接口的设计中，有几个关键的知识点： 1. **USBFunctionCore**: 这是实现USB规范的硬件逻辑单元，它负责处理USB协议的细节，包括数据传输、设备枚举、中断管理和电源管理等。 2. **IPCore**: IP Core是集成电路设计中的一个组件，代表了特定的功能模块，可以被重复使用在不同的芯片设计中。在这里，USBFunctionCore是一个专为实现USB功能而设计的IP。 3. **作者与来源**: Rudolf Usselmann是这个IP Core的作者，文档可以从asics.ws网站获取，同时，该资源也在OpenCores平台上发布，这是一个开源硬件设计的社区。 4. **版本历史**：文档的修订记录显示了USBFunctionCore的演化过程，例如从早期的缓冲区设计到后来的双端口静态随机存取存储器（SSRAM）的应用，以及对中断寄存器和数据组织的改进。 5. **缓冲机制**：文档中提到了从单端口到双端口再到四重缓冲的设计变化，最后又回归到双缓冲，这关乎数据传输的效率和同步性。双端口SSRAM允许读写操作同时进行，提高了性能。 6. **控制状态寄存器（CSR）**：这些寄存器用于管理USB通信的状态和控制，例如设置端点的大小，处理中断，以及跟踪数据传输的状态。 7. **端点（Endpoint）**：USB通信中数据传输的终点，每个端点有自己的缓冲区和中断机制，允许设备根据需要发送或接收数据。 8. **FRM_NAT（帧号和时间）寄存器**：在USB协议中，数据传输是以帧为单位的，FRM_NAT寄存器记录了当前帧的编号和时间，用于同步和错误检测。 9. **流量控制与行为**：文档还包含USB核心的行为描述和流程图，这些都是为了确保数据传输的正确性和响应速度，以及对USB协议的正确实现。 10. **挂起（Suspend）状态**：USB设备可以进入挂起状态以节省电源，文档中提到将挂起状态的输出添加到了wishbone接口，这是嵌入式系统中常用的总线接口标准。 这个USBFunctionCore的文档详细描述了一个USB功能核心的设计与实现，涵盖了从硬件结构、数据传输机制到协议行为等多个方面的内容，对于理解和开发USB设备驱动或相关硬件设计具有重要参考价值。