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Xilinx公司的USB控制器IP

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简介:
本IP为Xilinx公司出品的用于简化设计流程、提升开发效率的USB控制器解决方案,适用于各种嵌入式系统和高性能计算场景。 USB控制器IP是FPGA设计中的一个重要组成部分,它允许设备通过通用串行总线(USB)与外部世界进行通信。Xilinx公司作为全球领先的可编程逻辑器件供应商之一,提供了多种IP核选项,其中包括USB控制器。尽管这个特定的USB控制器IP由Xilinx开发,但由于其高度的设计灵活性和兼容性特点,同样适用于竞争对手Altera公司的FPGA产品。 在FPGA设计中集成USB技术可以显著提升系统的数据传输、电源管理和设备识别能力。通过使用USB控制器IP,设计师能够轻松构建支持USB功能的各种应用系统,例如嵌入式装置、数据采集模块或高速外设接口等。此类IP通常包含物理层(PHY)、数据链路层(DLL)和协议层(PRL),全面负责处理与USB通信相关的各项操作,从而减轻主处理器的负载。 文档中提到,在Altera Cyclone系列芯片上尚未对这个Xilinx USB控制器IP进行实际测试。尽管理论上它应该可以正常工作,但在不同架构的FPGA设备之间实现兼容性和性能保障可能需要调整配置参数和时序约束等设置。对于有兴趣在非Xilinx平台尝试该USB控制器IP的设计者而言,这既是挑战也是学习机会。 文件列表中的usb_xilinx通常包括以下内容: 1. **设计文档**:详细说明了IP核的功能、接口规范及如何将其集成到项目中。 2. **VHDL/Verilog源代码**:用于实现USB控制器功能的硬件描述语言代码,用户可以通过阅读这些源码来深入了解其工作原理。 3. **用户指南**:指导使用者在Altera FPGA上配置和使用该IP的方法。 4. **示例项目**:提供了一个或多个实际应用案例,展示了如何将此IP应用于具体系统中。 5. **测试平台**:可能包括用于验证IP功能的测试代码及用例集。 6. **约束文件**:针对Xilinx FPGA所定制的约束文件,用户需要根据Altera FPGA特性进行相应修改以确保适配性。 7. **仿真模型**:帮助开发者在软件环境中模拟和评估该IP的行为性能。 为了将此USB控制器IP成功移植到Altera Cyclone FPGA上使用,设计人员必须熟悉两者之间的差异点(例如输入输出标准、时钟要求等),并掌握相应的开发工具如Quartus II。对于缺乏FPGA设计经验的工程师而言,则需要进一步学习有关配置管理、时钟分配与PLL设置等相关知识。 总而言之,Xilinx提供的USB控制器IP为构建具有强大功能和灵活性的USB接口提供了有力支持,在跨平台应用中尤其能激发设计师解决问题的能力并促进技术创新。然而值得注意的是,从一个供应商到另一个供应商之间的移植工作可能需要进行一些特定调整以确保最佳性能表现。

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  • XilinxUSBIP
    优质
    本IP为Xilinx公司出品的用于简化设计流程、提升开发效率的USB控制器解决方案,适用于各种嵌入式系统和高性能计算场景。 USB控制器IP是FPGA设计中的一个重要组成部分,它允许设备通过通用串行总线(USB)与外部世界进行通信。Xilinx公司作为全球领先的可编程逻辑器件供应商之一,提供了多种IP核选项,其中包括USB控制器。尽管这个特定的USB控制器IP由Xilinx开发,但由于其高度的设计灵活性和兼容性特点,同样适用于竞争对手Altera公司的FPGA产品。 在FPGA设计中集成USB技术可以显著提升系统的数据传输、电源管理和设备识别能力。通过使用USB控制器IP,设计师能够轻松构建支持USB功能的各种应用系统,例如嵌入式装置、数据采集模块或高速外设接口等。此类IP通常包含物理层(PHY)、数据链路层(DLL)和协议层(PRL),全面负责处理与USB通信相关的各项操作,从而减轻主处理器的负载。 文档中提到,在Altera Cyclone系列芯片上尚未对这个Xilinx USB控制器IP进行实际测试。尽管理论上它应该可以正常工作,但在不同架构的FPGA设备之间实现兼容性和性能保障可能需要调整配置参数和时序约束等设置。对于有兴趣在非Xilinx平台尝试该USB控制器IP的设计者而言,这既是挑战也是学习机会。 文件列表中的usb_xilinx通常包括以下内容: 1. **设计文档**:详细说明了IP核的功能、接口规范及如何将其集成到项目中。 2. **VHDL/Verilog源代码**:用于实现USB控制器功能的硬件描述语言代码,用户可以通过阅读这些源码来深入了解其工作原理。 3. **用户指南**:指导使用者在Altera FPGA上配置和使用该IP的方法。 4. **示例项目**:提供了一个或多个实际应用案例,展示了如何将此IP应用于具体系统中。 5. **测试平台**:可能包括用于验证IP功能的测试代码及用例集。 6. **约束文件**:针对Xilinx FPGA所定制的约束文件,用户需要根据Altera FPGA特性进行相应修改以确保适配性。 7. **仿真模型**:帮助开发者在软件环境中模拟和评估该IP的行为性能。 为了将此USB控制器IP成功移植到Altera Cyclone FPGA上使用,设计人员必须熟悉两者之间的差异点(例如输入输出标准、时钟要求等),并掌握相应的开发工具如Quartus II。对于缺乏FPGA设计经验的工程师而言,则需要进一步学习有关配置管理、时钟分配与PLL设置等相关知识。 总而言之,Xilinx提供的USB控制器IP为构建具有强大功能和灵活性的USB接口提供了有力支持,在跨平台应用中尤其能激发设计师解决问题的能力并促进技术创新。然而值得注意的是,从一个供应商到另一个供应商之间的移植工作可能需要进行一些特定调整以确保最佳性能表现。
  • Xilinx FPGA SATA 3.0 主机IP
    优质
    本IP核为基于Xilinx FPGA的SATA 3.0主机控制器解决方案,支持高速数据传输,适用于存储和通信系统设计。 SATA3.0 Host IP不仅实现了SATA协议的物理层(PHY)、链路层(Link)和传输层(TRN),还涵盖了命令层(CMD)和应用层(APP)。它支持1.5、3以及6Gbps的数据传输速率,并且与SATA规范完全兼容。这款IP为用户提供了一种高效便捷的方式来使用SATA存储设备,自动完成连接、诊断、识别及初始化等操作,无需用户干预即可输出SATA设备的Identify Data Structure。 此外,SATA3.0 Host IP内置了SGDMA控制器,允许用户通过IO接口或更高效的DMA接口来访问和读写SATA存储设备。更重要的是,它不限制连接到该IP上的SATA存储设备的数量,也就是说可以灵活地设置所需连接的存储设备数量。
  • Xilinx DDR3MIG IP使用.rar
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    本资源为《Xilinx DDR3控制MIG IP的使用》压缩文件,内含详细教程和实例代码,帮助开发者掌握如何利用Xilinx MIG IP核实现高效稳定的DDR3内存控制器设计。适合从事FPGA开发的技术人员学习参考。 Xilinx DDR3控制MIG IP的应用1-5包含了一些学习资料,这些资料对于学习者来说非常有用。
  • Xilinx DDR2IP测试程序与文档
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    本简介提供关于Xilinx DDR2控制器IP的相关测试程序和文档的概述,旨在帮助开发者更好地理解和使用该硬件IP。 xilinx mig3.5的测试程序是基于virtex5开发的。
  • Xilinx DDR3MIG IP应用之五
    优质
    本篇文章是关于使用Xilinx公司的DDR3内存控制器IP核(MIG)的系列教程第五部分。深入讲解了DDR3 SDRAM接口的设计与优化技巧,帮助工程师们更好地掌握该技术的应用和开发流程。 微信公众号:FPGA 开源工作室 FPGA 开源工作室将通过五篇文章来讲解如何使用 Xilinx FPGA 和 MIG IP 对 DDR3 进行读写控制,旨在帮助大家理解相关技术细节。
  • CypressUSB驱动包
    优质
    Cypress公司的USB驱动包提供了全面且易于使用的工具和资源,支持开发者轻松实现USB功能在硬件设备中的集成与优化。 Cypress公司提供的USB驱动包包括适用于Windows 2000、Windows XP、Windows Vista 和 Windows 7 的32位及64位的驱动程序、API以及相应的示例代码和文档。需要先安装这些软件,然后在安装目录下查找所需的文件。
  • NVMe AXI4主机IP,适用于Xilinx FPGA,高性能
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    这款NVMe AXI4主机控制器IP专为Xilinx FPGA设计,提供卓越性能和高效数据传输能力,是高速存储解决方案的理想选择。 NVMe AXI4 Host Controller IP能够连接高速存储PCIe SSD,并且无需CPU介入即可自动处理所有NVMe协议命令。它具备独立的数据读取与写入AXI4接口,适用于高性能、顺序访问以及随机访问的应用场景。结合外部存储器(如DDR),该IP使Host端的数据管理更加灵活。 此外,NVMe AXI4 Host Controller IP能够自动执行PCIe SSD的设备枚举和配置、NVMe控制器识别及初始化、队列设置与初始化等任务,并支持必需的以及可选的NVMe Admin Command Set 和 NVM Command Set。它还提供对PCIe SSD复位断电管理,SMART信息获取,错误信息处理,自我检测功能,IO(Page)读写操作,DMA读写和数据擦除等功能。 该IP在顺序传输长度上具备动态配置的能力,在RTL运行时可调整为4K字节到512K字节之间。这使得它能够提供一个简单高效的接口来实现高性能的存储解决方案。
  • 基于AXI总线USB 2.0高速FPGA IP
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    本项目设计并实现了一种基于AXI总线接口的USB 2.0高速控制器FPGA IP核,适用于高性能数据传输应用。 AXI Universal Serial Bus (USB) 2.0 Device v5.0 LogiCORE IP是Xilinx公司提供的一个高度集成的FPGA IP核,用于在FPGA设计中实现高速USB 2.0接口。该IP核遵循了先进的AXI(Advanced eXtensible Interface)总线标准,提供高效的数据传输能力,广泛应用于各种嵌入式系统和消费电子产品。 **章节一:概述** 1. **功能描述** AXI USB 2.0 Device IP实现了USB 2.0规范中的设备端功能,支持全速(12Mbps)和高速(480Mbps)模式。它包含一个USB协议引擎,能够处理USB主机发起的各种事务,并通过AXI总线与系统的其他部分通信。该IP还提供了错误检测和报告机制,以确保数据的完整性。 2. **应用场景** 适用于需要USB连接的嵌入式系统,如数字媒体播放器、打印机、存储设备、手机等。 可用于开发板和原型验证平台,以快速测试和验证USB接口的设计。 在工业控制、医疗设备、汽车电子等领域也有所应用。 3. **不支持的功能** 提供的产品指南中可能会列出某些特定的不支持特性或限制,例如某些特定的USB类规范可能未完全实现。 4. **授权和订购信息** Xilinx官方提供授权和订购服务,具体信息可以在其官网上查询。 **章节二:产品规格** 1. **标准** 遵循USB 2.0规范,兼容USB 1.1,支持HSFSLS数据速率。 支持AXI4-Lite或AXI4-Stream接口,以适应不同类型的系统需求。 2. **性能** 在高速模式下可实现480Mbps的数据传输速率。 性能受到FPGA资源利用率、时钟速度和具体实现方式的影响。 3. **资源利用率** IP核会占用FPGA中的逻辑单元、触发器、分布式RAM和IO资源,具体数值依赖于配置选项和目标器件。 4. **端口描述** 包括USB接口、AXI接口以及配置和状态信号等,详细描述了各端口的作用和操作模式。 5. **寄存器空间** 描述了IP核的配置寄存器布局,允许用户通过寄存器编程来配置USB设备的参数和行为。 **章节三:使用IP进行设计** 1. **时钟** 设计时需要考虑USB时钟和AXI总线时钟之间的同步问题,以确保数据正确传输。 可能需要外部时钟分频器或倍频器来满足USB时钟的要求。 2. **复位** 通常包含硬复位和软复位两种,用于初始化IP核和处理错误情况。 3. **编程序列** 描述了如何正确地对IP核进行初始化和编程,包括USB设备的枚举过程。 4. **中断和事件处理** IP核可以生成中断信号,通知系统有关USB事务的状态变化,如传输完成、错误等。 5. **配置选项** 用户可以根据实际需求选择不同的工作模式、电源管理策略和其他高级特性。 AXI USB 2.0 Device v5.0 IP是Xilinx为FPGA设计者提供的一款强大工具,它简化了USB接口的集成,提高了设计效率。通过灵活的AXI接口,它可以轻松地与各种系统架构相融合,满足高性能和低延迟的需求。使用Xilinx提供的设计套件,如Vivado Design Suite,可以方便地实现和验证基于此IP的USB解决方案。
  • USB设备IP软核设计与研究
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    本项目聚焦于USB设备控制器IP软核的研发工作,深入探讨其架构设计及优化策略,致力于提高数据传输效率和兼容性。 论文首先研究了USB规范中的设备架构,并对USB设备控制器进行了分析。在此基础上,本段落从时钟提取、事件检测、协议层以及数据处理通信等方面对其结构设计与详细设计进行阐述,构建了一种易于理解和实现的USB设备控制器框架,并使用硬件描述语言对其进行描述。该设计方案通过整体逻辑功能仿真及FPGA芯片综合验证,在预定频率下能够正常工作并实现了预期的功能目标。 ### USB设备控制器IP软核设计研究 #### 一、引言 随着计算机技术的发展和普及,通用串行总线(USB)已成为连接计算机及其外部设备的标准接口之一。凭借其低成本、易用性及灵活性等优势,在短时间内占据了外围设备市场的主导地位,并在数据通信领域发挥着重要作用。IP核作为集成电路设计中的重要组成部分,因其重用性和高效互连特性而成为IC设计领域的研究热点。因此,本研究聚焦于USB设备控制器的IP软核的设计与实现。 #### 二、USB设备架构的研究 ##### 2.1 USB规范及架构分析 本段落深入探讨了USB规范,并对其中定义的标准进行了详细解读,这些标准用于指导USB设备与主机之间的通信过程。重点在于讨论构成一个典型的USB设备的各种组件,包括端点(Endpoint)、配置(Configuration)、接口(Interface)和类驱动程序等。 ##### 2.2 USB设备控制器结构设计 基于上述分析结果,提出了一种旨在简化设计流程的USB设备控制器框架设计方案,涵盖时钟同步电路、状态机以及数据缓冲区等多个核心模块的设计思路。这些安排确保了在实际操作中能够稳定可靠地运行。 ##### 2.3 USB设备控制器详细设计 为实现这一目标,在各个关键部分如时钟提取和事件检测机制等方面进行了详细的方案制定,以满足USB协议的要求并适应具体的应用场景需求,从而保证设计方案的实用性和有效性。 #### 三、硬件描述与验证 ##### 3.1 硬件描述语言应用 采用Verilog或VHDL等高级抽象方式来精确地描绘了USB设备控制器的行为模式。这些工具使得后续仿真和综合成为可能,并且便于理解设计意图。 ##### 3.2 功能仿真及硬件综合 完成设计方案后,通过逻辑功能仿真的方法验证其整体性能,在预定频率下能够正常工作并满足基本要求。随后利用FPGA芯片进行了进一步的硬件实现与测试,以确保其实用性。 #### 四、案例研究:低速功能设备 ##### 4.1 MCU和USB控制器IP核设计 鉴于鼠标、键盘等低速功能设备的实际应用需求,该方案仅支持控制传输及中断传输两种类型的数据交换模式。同时引入了一种自主开发的微控制器单元(MCU),用于替代传统的硬核形式芯片以降低成本。 ##### 4.2 验证平台与仿真结果分析 为了验证设计方案的有效性,在构建了一个完整的测试环境来模拟USB总线枚举及数据传输过程之后,通过详细的仿真结果进行了全面评估。这证明了设计的正确性和稳定性。 #### 五、结论 通过对USB设备控制器架构和功能进行深入研究,提出了一种易于理解和实现的设计方案,并成功地实现了符合规范要求且针对特定应用场景优化的功能模块。经过逻辑仿真与硬件综合验证,在预定频率下能够正常工作并满足预期目标。此外,通过引入自主开发的MCU设计来降低生产成本对于低速设备的应用具有重要意义。未来的研究可以进一步探索提高USB控制器性能和兼容性的方法,并更好地利用IP核技术缩短产品上市时间。