FPGA实现USB通信接口设计与PSpice仿真

"FPGA数字电子系统设计与开发实例导航" 本文档主要讲述了FPGA在数字电子系统设计中的应用，特别是涉及到USB接口设计和仿真。在USB通信中，有两个关键的命令被提及：“发送恢复”和“读取当前帧数目”。发送恢复命令（编码F6）用于在器件挂起状态下发送一个10ms的上行数据流恢复信号，它不跟随读写数据。而读取当前帧数目命令（编码F5）会返回最后成功接收的SOF帧的数目，返回值由低位字节表示。 在USB设计实例部分，设计背景是在一块拥有PDIUSBD12接口的FPGA实验板上，基于Microsoft Windows XP操作系统，利用ISE 6.1进行FPGA固件开发，Visual C++用于软件和驱动开发，Compuware DriverStudio则用于驱动开发。设计目标是通过FPGA控制USB芯片实现实验板与PC间的USB接口数据通信，模拟硬件加密设备功能。硬件加密设备通常用于软件保护，防止知识产权被非法使用。 在设计中，虽然实现完整加密设备功能复杂且超出了本章节重点，但文中仍详细介绍了两个核心部分：USB设备的枚举和厂商请求的实现。枚举是USB设备连接到主机后被识别和配置的过程，而厂商请求则是USB设备特定的通信协议，允许设备向主机提供自定义服务。 书中还提到了一系列基于FPGA的接口技术，如I2C、UART、USB接口控制器、数字视频信号处理器、VGA/LCD显示控制器、CAN总线控制器和以太网控制器的实现方法。这些案例旨在展示实际工程中的设计过程，并结合了作者的开发经验，对于FPGA系统开发和设计人员具有很高的参考价值。 FPGA在数字系统设计中扮演着重要角色，特别是在接口技术和通信协议实现方面。通过学习和掌握这些知识，开发者可以构建复杂的电子系统，例如USB通信设备，从而满足不同应用场景的需求。