基于89C51的IC卡读写器DMA操作状态机与USB OTG控制器设计

本文主要探讨了基于89C51的IC卡读写器设计中的DMA操作状态机图，以及在USB1.1 OTG（On-The-Go）技术背景下的控制器设计。作者张明，攻读生物医学工程硕士学位，其研究焦点在于设计一个USB1.1 OTG控制器软IP核，以解决传统USB架构中外围设备间通信依赖主机的问题，实现设备间的直接连接。 首先，论文概述了USB的发展现状和局限性，强调了OTG技术对于去除PC机作为设备间通信中介的必要性。USB1.1 OTG控制器设计遵循了IP核开发流程，使用Verilog硬件描述语言在EDA（电子设计自动化）环境中进行。设计过程中，作者对USB规范和OTG1.0补充协议进行了深入研究，明确了控制器所需的主要功能。 设计策略采用了自定义的体系结构，通过TOP-DOWN方法将控制器分解为六个一级子模块和多个二级子模块，每个模块都有明确的功能描述。作者使用Verilog HDL编写了模块和系统的RTL级描述，构建了详细的模块功能仿真环境，以OTGController模块为例，演示了在ModelSim工具中进行功能模拟的方法。 为了进行系统功能验证，论文构建了USB1.1 OTG控制器的总线功能模型，作为测试平台的基础，对控制器的关键功能进行了初步验证。随后，作者在Synplify环境中对IP核进行了FPGA兼容的综合，评估了控制器的资源占用情况。 论文最后部分，作者提出了对USB1.1 OTG控制器IP核设计的改进意见，可能包括优化性能、降低功耗或提高可扩展性等方向，这些改进旨在提升控制器的实用性和效率。 关键词集中在USB1.1 OTG、IP核、Verilog HDL、状态机、测试平台以及总线功能模型，突出了研究的核心内容和技术手段。这篇论文提供了一个实用的USB1.1 OTG控制器设计实例，展示了如何通过硬件描述语言实现设备间直接通信的能力。