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1、上海交通大学硕士学位论文红外线-USB接口芯片的研究与设计摘要目前中国绝大多数的外设USB接口芯片都依赖于国外进口而红外线的编解码一般采用单片机编程的方式实现该项目就是旨在开发具有自主知识产权的外设USB总线与红外线接口芯片提高系统的集成度,降低成本本文通过研究复杂而抽象的USB协议和红外线编码方式,总结和归纳了协议中的规范和思想,提出了整个芯片的整个构架其中包括USB串行接口引擎桥梁控制器红外线控制器锁相环路等模块串行接口引擎是本设计芯片中的核心模块,它的设计集中体现了USB协议的规范和思想本文自主设计了一个串行接口引擎的结构在分析USB1.1物理层信号的
2、基础上提出了一种不用USBPHY模拟IP的方案在可靠性方面经过FPGA验证误码率非常小芯片的流片成功也进一步验证了这一方法的可行性节省了不小的IP授权费用在整个设计中采用门控时钟的设计方法即在某个模块处于空闲时使其输入时钟为一个持续的电平值避免信号不必要翻转从而大大减少了芯片的功耗在模拟设计部分方面论文参考国内外技术文献研究了各种锁相环路的组成结构和工作原理在吸收己有的相关技术成果基础上I上海交通大学硕士学位论文提出自己的设计方案并验证了系统实施的可行性论文综合考虑了系统的技术指标和电路实现的复杂性选取和设计出环路结构形式根据采取的CMOS工艺特点和要求设计
3、环路各部件具体的电路形式如PLL环路的鉴相器环路滤波器压控振荡器分频器特别是对于其中比较复杂的部件如鉴相器压控振荡器等论文通过研究其电路特点来设计电路模型使其性能最优最后采用EDA工具HSPICE对电路进行仿真本文详细说明了各个模块的设计流程讨论了一些模块的多种实现方法整个设计代码用Verilog编写并通过了Modelsim的仿真在功能上行为级验证了解码器的正确性全部代码在QuartusII上编译成功并通过了FPGA验证本论文还介绍了进行软件仿真的策略及部分结果并在展望中指出了本课题进一步研究的方向本文设计的芯片于2004年9月在无锡华润上华CSMC以0.5
4、umCMOSDPTM工艺流片并一次流片成功关键词USB红外线锁相环路串行接口引擎芯片FPGAII上海交通大学硕士学位论文THERESEARCHANDDESIGNOFUSB-INFRAREDINTERFACECHIPABSTRACTNowadays,mostoftheUSBdeviceinterfacechipdependsonimportationandtheinfraredencodinganddecodingiscommonlyimplementedbymicroprocessorprogramming.Thisprojectisabouttodevel
5、opaUSB-Infraredinterfacechipwithselfowningintellectualproperty.Thischipcanimprovesystemintegrityandreducecostgreatly.ThisthesisproposedanarchitectureofaUSB-infraredchipwhichincludingmodulessuchasUSBserialinterfaceengine(SIE),bridgecontroller,infraredcontrollerandphaselockloopetc.th
6、roughstudyingUSBcomplicated,abstractprotocolandinfraredencodingmethod.SIEisthecoremoduleofthisdesign,whichmainlyconcentratesonUSBprotocolhandling.OnthebasisofanalyzingUSB1.1physicalsignal,thisthesisalsoproposedamethodthatsamplingtheUSBanalogsignaldirectly,notusingUSBPHYIPwhichwillc
7、ostalargenumberofauthorizationfee.ItisprovedtobecorrectbyFPGAverificationandthesuccessfultapeoutalsoaddeditsfeasibility.Duringthewholedesign,gateclockdesignisused,whichisalowpowermethodology.Whenamoduleisinidlestate,itsclockinputwillbeholdtoaconstantvalue,III上海交通大学硕士学位论文avoidingunn
8、ecessaryvoltageswitch,soth
