IR-UWB通信系统高速USB接口的设计与实现
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1．2USB接口芯片分析与选用
文中选用EZ-USBFX2系列芯片作为USB接口芯片，并设计了USB接口电路。该电路控制USB芯片与UWB通信系统基带模块的数据传输，实现了计算机与UWB通信系统的互连。
USB2．0协议中规定，USB芯片支持3种传输速率，分别为1．5 MB・s-1低速传输、12 MB・s-1全速传输、480 MB・s-1高速传输。一般有3种常用的USB功能设备接口芯片：低速传输芯片CY7C630／1xxA、全速传输芯片EZ-USB系列和高速传输芯片EZ-USB FX2系列。为了支持UWB通信系统高达100 MB・s-1的传输速率，并且保证流媒体传输的实时性、流畅性，系统选用高速传输系列芯片CY7C68013作为USB接口芯片。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/157580.htm
2 发端计算机与UWB通信系统接口的实现
2．1 发送端USB接口方案
如图4所示，控制电路收发端计算机传送的数据，将其存入USB芯片内部512 bit的FIFO中，同时产生表示FIFO空或非空的状态信号u_flagc，当u_flagc为高电平表示FIFO非空，反之即空。1 kBFIFO模块是用来进行数据缓冲，同时产生写满wrfull的标志信号与表示FIFO中还有多少bit数据未读出的信号usedw。USB发送端状态检测与控制模块用于检测相应状态的标志信号，以产生异步读取USB接口FIFO中数据的信号u_slrd，在u_slrd的上升沿将USB接口FIFO中的l bit读出，同时将数据写入到l kBFIFO中。数据打包模块是将数据按照帧格式打包处理。
若u_flagc=1表示USB设备中有数据。FPGA控制电路从USB芯片中读取数据，接下来判断FPGA控制电路的缓存是否还有空间，如果缓存未满，则将从USB芯片中读得的数据写入FPGA缓存中。在实际调试中发现，wrfull为高电平不会出现，因为在有效时间段内，读取数据的速率要比写入快。
2．3数据组帧模块
完成将数据组帧和短包发送功能。当1 kB FIFO中数据有512 bit时，进行数据打包发送，即首先发送帧头数据E25F35，接着发送表示帧长度的数据，最后发送512 bit的帧数据。当传输文件的最后一帧数据不足512 bit时，才用短包发送功能。首先将剩余数据打包，先发送帧头数据，再发送剩余数据大小，最后发送剩余数据。
数据流在物理层上是以帧为单位进行传送的，因此将数据送入物理层之前必须对数据进行组帧。数据帧结构，如图7所示。
24 bit代表这个包的包头，其值为E25F35。9 bit代表这个包中有效数据的bit数。512×8 bit代表512 bit数据，其中有效数据的个数由包头前面的9 bit所标识。接收端只有在检测到包头E25F35后，才会处理包头前面的9 bit和包头后面的512×8 bit。
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