基于SlaveFIFO模式USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告1.選題背景USB（UniversalSerialBus）是一種通用的串行總線接口，因其高速、便捷、可擴(kuò)展、可靠、具有熱插拔功能等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和消費(fèi)電子產(chǎn)品中。在USB通信中，主機(jī)和設(shè)備之間采用不同的交互方式，其中SlaveFIFO模式是一種常見的方式。SlaveFIFO模式是指設(shè)備與主機(jī)通過USB總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，設(shè)備的FIFO（First-In-First-Out）內(nèi)存被視為從緩沖區(qū)，主機(jī)可以控制寫入和讀取操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。本課題旨在設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于SlaveFIFO模式的USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊。2.研究?jī)?nèi)容和進(jìn)展本項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）USB協(xié)議的研究：USB協(xié)議是USB設(shè)備與主機(jī)之間通訊的基礎(chǔ)，需要對(duì)其進(jìn)行全面深入的研究，包括USB總線結(jié)構(gòu)、USB數(shù)據(jù)傳輸方式、USB協(xié)議層次結(jié)構(gòu)等等。（2）SlaveFIFO模式的理解：了解SlaveFIFO模式的基本工作原理和實(shí)現(xiàn)方法，包括FPGA實(shí)現(xiàn)中的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程實(shí)現(xiàn)。（3）FPGA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于SlaveFIFO模式的USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括FPGA的硬件設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)程序的編寫、上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)等。至目前為止，我們已經(jīng)完成了本項(xiàng)目的以下進(jìn)展：（1）對(duì)USB協(xié)議進(jìn)行了深入研究，包括USB的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、傳輸層和應(yīng)用層，對(duì)USB的工作原理和基本特性有了全面的認(rèn)識(shí)。（2）掌握了SlaveFIFO模式的基本工作原理和實(shí)現(xiàn)方法，通過FPGA實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的SlaveFIFO數(shù)據(jù)傳輸電路，成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的讀取和寫入。（3）完成了基于SlaveFIFO模式的USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)FPGA的硬件設(shè)計(jì)，包括控制器、FIFO緩存、時(shí)鐘分頻器等，對(duì)系統(tǒng)的性能和可靠性進(jìn)行了優(yōu)化。（4）完成了驅(qū)動(dòng)程序的編寫，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)和FPGA之間的數(shù)據(jù)傳輸功能。（5）完成了上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)，提供了用戶友好的界面和操作方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂坪蛿?shù)據(jù)顯示功能。3.下一步工作計(jì)劃在剩余時(shí)間內(nèi)，將繼續(xù)進(jìn)行以下工作：（1）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行完整性測(cè)試，包括性能測(cè)試、穩(wěn)定性測(cè)試等，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)估和改進(jìn)。（2）在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)基于SlaveFIFO模式的USB高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的帶寬進(jìn)行優(yōu)化和測(cè)試，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎蜏?zhǔn)確性。（3）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，適配更多的設(shè)備類型和數(shù)據(jù)格式，增強(qiáng)系統(tǒng)的通用性和可擴(kuò)展性。4.預(yù)期成果完成本項(xiàng)目，將產(chǎn)生以下預(yù)期成果：（1）基于SlaveFIFO模式的USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，具有可靠的數(shù)據(jù)傳輸功能，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊。（2）提供了一個(gè)完整的FPGA硬件設(shè)計(jì)和軟件編寫方案，為后續(xù)的USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研發(fā)