基于FPGA的USB2.0 Slave FIFO模式高速数据传输系统设计

"系统软件模块设计-商业智能（bi）白皮书1.0" 本文主要探讨了基于Verilog的FPGA与USB2.0高速接口的设计，特别是针对FX2CY7C68013这款USB2.0接口芯片在Slave FIFO模式下的应用。在系统设计中，USB2.0作为一种高速通用数据传输规范，因其高传输速率、易用性等优点而被广泛采用。FX2CY7C68013芯片作为Slave FIFO模式工作，允许FPGA进行更灵活的数据控制和高速传输。 在图4.3中，展示了FX数据传输原理。数据传输由USB执行，其中EP2端点被配置为512字节的四重FIFO。无论是USB端还是外部接口端，只要有一个FIFO达到“半满”状态，数据传输就会继续。FX2芯片会在写满一个FIFO时自动将其连接到外部接口，等待读取，同时将下一个“空”的FIFO连接到USB接口，以便继续写入数据。这一过程在外部接口端同样适用，只要有一个FIFO“半满”，数据读取就会持续，当FIFO为空时，FX2会将其连接回USB接口，准备写入新的数据。 系统软件模块设计部分，特别是USB固件程序设计，使用了异步FIFO，并结合Cypress公司的固件程序框架。固件程序在48 MHz时钟下运行，用户配置代码在初始化函数中设定。设计流程图未在此给出，但可以推测其涉及对USB通信的初始化、数据处理和传输控制。 整个系统主要由两部分构成：USB驱动程序和FPGA控制软件。FPGA通过Verilog HDL硬件描述语言实现与接口芯片的控制交互，确保数据的高效传输。在Slave FIFO模式下，FPGA产生相应的读写信号，经过计算机仿真，实现了数据的快速读写操作。实验结果证明了这种方法的可行性，该系统具备传输准确、速度快的特点，适用于高速数据传输或采集的场景。 关键词涉及到的关键技术包括Slave FIFO模式、FPGA以及USB2.0接口，这些技术的结合为实现高效、可靠的计算机间数据通信提供了基础。