USB1.1 OTG控制器设计与实现：一种软IP核方法

本文主要探讨了USB1.1 OTG (On-The-Go) 控制器IP核的设计，这是用于实现设备之间直接通信的技术，无需依赖PC作为中介。作者张明在生物医学工程领域的硕士研究中，依据IP核设计流程，使用Verilog硬件描述语言在EDA环境下完成了该控制器的软IP核开发。 USB是一种广泛应用于计算机和外围设备连接的标准，但在没有主机的情况下，设备间的通信受到限制。USB OTG技术解决了这个问题，允许设备直接连接并交互，这对于计算机外设、数码设备和移动设备之间的通信至关重要。文章首先概述了USB规范和OTG 1.0补充协议，明确了USB1.1 OTG控制器的主要功能。 在设计过程中，作者采用了自顶向下(TOP-DOWN)的方法，将控制器划分为六个一级子模块和若干二级子模块。这些模块包括但不限于数据处理、总线管理、状态机等，每个模块都有特定的功能，如数据传输管理、协议解析等。通过Verilog HDL编写了控制器的RTL级描述，并用Testbench进行了功能仿真验证。 为了进一步测试控制器，建立了一个总线功能模型作为系统测试平台，对基本功能进行了验证。在Synplify环境下，进行了面向FPGA的综合，分析了控制器的资源消耗情况，如逻辑门、触发器等。 此外，文章还提出了针对USB1.1 OTG控制器IP核设计的改进建议，以优化性能和资源利用率。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，表明了研究的核心内容和技术手段。 这篇硕士论文为理解USB OTG控制器的内部工作原理、设计方法以及实际应用提供了详尽的阐述，对于从事相关领域研究和开发的人员具有很高的参考价值。