USB1.1 OTG控制器设计与实现-基于Verilog的IP核开发

"本文详细介绍了基于89c51的IC卡读写器的设备控制器模块结构，以及USB1.1 OTG控制器IP核的设计过程。" 在IC卡读写器设计中，设备控制器模块扮演着至关重要的角色。该模块由8个子模块组成，每个子模块都有特定的任务。首先，DeviceGetPacket模块负责接收来自USB的信息包，并对其中的数据进行解析，提取出PID（Packet Identifier）、设备地址、端点地址和有效数据，然后将这些数据传递给RAM控制器。这确保了正确且高效的数据传输。 DeviceController模块是控制中心，根据PID来处理不同的USB通信事件，如SETUP、IN、OUT、ACK、NAK和STALL等。这些事件对应于USB通信的不同阶段和响应，使得设备能够正确响应主机的请求或发送数据。 DeviceTxPortArbiter模块则是用于管理设备的发送端口仲裁，确保数据发送的有序性和正确性，它是DeviceDirectControl模块的一部分，保证了数据传输的正确流向。 USB1.1 OTG（On-The-Go）控制器IP核是解决无主机环境下的设备互连问题的关键技术。OTG允许设备直接相互通信，无需依赖PC作为中介。张明在其硕士论文中详细阐述了设计USB1.1 OTG控制器IP核的过程。他遵循IP核设计流程，利用Verilog硬件描述语言，在EDA环境中完成了设计。论文详细讨论了USB规范和OTG 1.0补充协议，分析了控制器的主要功能，并提出了自定义的系统架构。 控制器设计被划分为六个一级子模块和多个二级子模块，每个模块都有其特定的功能。通过Verilog HDL实现了模块的RTL级描述，同时编写了Testbench进行功能仿真，以验证各模块在ModelSim环境中的行为。此外，构建了USB1.1 OTG控制器的总线功能模型，用于系统级别的功能验证。 在Synplify环境下，对设计进行了面向FPGA的综合，评估了资源消耗，并提出了对设计的改进意见。关键词包括USB OTG、IP核、Verilog HDL、状态机、测试平台和总线功能模型，表明了设计涵盖了USB通信的核心技术和验证手段。 设备控制器模块的结构和USB1.1 OTG控制器IP核的设计都是为了实现高效、灵活的设备间通信，尤其是在没有传统主机存在的情况下。这种技术在当前的物联网和移动设备领域具有广泛的应用前景。