基于fpga技术实现usb通信说明书

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1、基于FPGA技术实现USB通信——软件【摘要】本设计能实现的功能：PC主机应用程序通过USB接口模块，对FPGA系统进行控制，以实现语音信号的采集、存储、回放，并且FPGA系统亦可通过USB接口模块将相关的状态信息回传给PC主机应用程序。本设计软件结构由四部分组成：PC主机应用程序，USB接口模块驱动程序，USB接口模块固件程序，FPGA系统控制程序。【关键词】应用程序，USB，FPGA，语音USBCommunicationBasedonFPGA——SoftwareAbstract:ThisDesignc

2、animplementthefollowingfunctions:PCApplicationProgramcancontroltheFPGA-SystemthroughtheUSB-Interfacemodule,inordertosample,storeandreplaythesoundsignal,andalsoFPGA-SystemcansendbackthestatussignaltothePCApplicationProgram.Thesoftwarestructureofthisdesignc

3、onsistof4parts:PCApplicationProgram,USB-InterfacemoduleDriverprogram,USB-interfacemoduleFirmprogram,FPGA-Systemcontrolprogram.KeyWords:ApplicationProgram,USB，FPGA,Sound目录第一章绪论11.1课题背景及意义11.2国内外相关研究状况21.3USB的特点31.4系统软件设计要求41.5系统基本方案41.6软件设计主要内容4第二章软件实现方案选择

4、论证52.1PC主机应用程序设计实现方案52.2WINDOWS下USB设备驱动程序的设计实现方案52.3USB设备固件设计实现方案52.4FPGA程序设计实现方案6第三章PC主机应用程序设计73.1开发环境VC++6.0简介73.2API函数简介73.3应用程序控制界面设计73.4应用程序设计83.4.1查找设备103.4.2打开设备123.4.3读写USB设备123.4.4关闭通信13第四章USB接口模块驱动程序设计144.1驱动程序开发144.1.1WDM驱动程序的分层结构144.1.2USB驱动程序

5、的WDM结构16第五章USB接口模块固件设计185.1PDIUSBD12与AT89S52特性概述185.1.1PDIUSBD12特性概要185.1.2AT89S52特性概要185.2USB通信协议重要概念概述195.2.1端点195.2.2帧195.2.3上行与下行195.2.4USB的传输线结构195.2.5USB的编码方案205.2.6USB的数据格式205.2.6.1域205.2.6.2包215.2.6.3事务215.2.6.4传输235.3USB固件程序设计23第六章FPGA语音采集与回放程序设计

6、266.1FPGA语音采集、存储、回放控制程序设计266.1.1ADC0809语音采集控制程序设计266.1.2语音数据存储器设计266.1.3DAC0832语音回放控制程序设计276.1.4地址与控制总线选择器设计286.1.5FPGA系统设计总体框图29第七章系统调试307.1主机应用程序与USB接口模块程序联调307.2FPGA系统调试307.3整机系统调试30总结31致谢32参考文献33附录34第一章绪论1.1课题背景及意义USB总线（UniversalSerialBus）翻译为中文就是通用串行总

7、线，由Compaq，DEC，IBM，Inter，Microsoft，NEC和NorthenTelecom等公司为简化PC与外设之间的互连而共同研究开发的一种免费的标准化连接协议，它支持各种PC与外设之间的连接，还可实现数字多媒体集成。作为一种新兴的通用接口，USB已经可以在所有类型的计算机上代替现有接口来连接低、中、高速标准的外设。一直以来，作为电脑连接外围设备通道—接口，一直就没有一个统一的标准。1994年，由上述几家世界著名的计算机和通讯公司成立了USB论坛；1995年11月正式制定了USB0.9通用

8、串行总线规范，自从通用串行总线(USB)推出以来，USB很快就成为了PC机事实上的外部通讯标准。USB当初的设计构想是，将这些接口统一起来，使用一个4针插头作为标准插头。更重要的是它还整合了电源线和数据线，其中两根芯线用于提供最低最高达500mA的电力，另外两根芯线用于数据通讯。这样，很多外设就不再需要另外提供电源，只需要通过计算机的USB接口就能实现向外设供电，用户也就不再需要为每一个外设都预留下一个电源插口，大大方便了用户