基于USB 3.0的NAND FLASH数据存储设计

由于目前采用的串口和USB 2.0检测坏块、实现数据读取的方法存在数据读取慢以及数据稳定性低的问题,而在高速大容量存储装置设计中,存储器通常采用NAND FLASH,故提出一种基于USB 3.0总线的NAND FLASH数据存储设计。采用FPGA作为逻辑主控单元,选用USB 3.0芯片CYUSB3014作为FPGA与上位机的通信桥梁,并在FPGA软件上设计ECC数据校验纠错以及NAND FLASH的坏块管理。用户可通过上位机实现数据读取、擦除以及分析。实验结果表明,所设计系统可通过USB 3.0接口将NAND FLASH中存储的数据传输到上位机,传输速度实际可达39 MB/s。

基于FPGA和USB 3.0的超高速数据传输系统设计

针对视频图像信号数据量大,传统的USB 2.0和以太网传输速率有限,不能满足视频快速传输的问题,文中设计一种基于USB 3.0的超高速数据传输系统。通过对USB 3.0接口电路、设备固件及接口器件中SLAVE FIFO(同步从设备FIFO)模式与中控单元读写操作的设计,实现数据的高速、可靠传输。经过模拟测试和实际传输测试,该系统能够实现视频图像信号的高速传输,传输速度可达320 MB/s,且数据稳定。所设计的接口系统功能强大,接口简单,可适用于各种需要高速数据传输的场合。

基于USB 3.0的高速CMOS图像传感器数据采集系统

随着高速CMOS图像传感器分辨率和帧率的大幅度提升,无论在数据传输带宽方面还是缓存容量方面都需要图像采集系统能够应对巨大的实时数据量来满足使用要求。基于此,本文提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和USB 3.0的高速CMOS图像传感器的数据采集系统实现方式。本文依次从系统电路硬件设计、FPGA和USB 3.0芯片软件功能设计以及上位机软件设计进行阐述,最后对系统进行整体调试并给出了实验结论。测试结果表明本系统能够最大化利用USB 3.0芯片的传输能力,同时实现图像接收过程的零误码率。因此,该系统可较好地满足目前高速高分辨率CMOS图像传感器对数据采集的数据实时性和准确性要求。

USB 3.0控制端点的功能验证方法

根据USB 3.0协议,提出一种可用于指导USB 3.0设备控制器IP核控制端点的功能验证的方法。以控制端点和控制传输的功能及特点为基础,从测试平台的搭建出发,按照控制传输的设置阶段、数据阶段和状态阶段分别给出了USB 3.0主机和设备的控制端点之间的交互所必须遵循的规则。另外,整个验证流程采用流程控制状态机来加以控制。最后以一款USB 3.0设备控制器IP核作为测试对象,对该验证方法进行了实践检验,验证结果显示该验证方法可以用于指导USB 3.0设备控制器IP核控制端点的功能验证工作。

PCI及USB 3.0在高速数据传输系统中的应用研究

设计一种USB 3.0+PCI的双接口数据传输系统,系统采用FPGA作为核心控制器,CYUSB3014和PCI9054作为USB 3.0与PCI接口芯片,实现上位机下发指令给远端采编存储设备,及存储设备的数据回传。设计中PCI接口采用单次访问结合突发访问的数据传输模式,USB通信高速稳定,且两个接口互为备用,相较于单一接口具有更高的可靠性。实践表明,该系统数据传输速率达到176 MB/s,保证可靠性的同时,相较于单一USB 2.0接口的12 MB/s有了大幅提高。

基于FT601Q的USB 3.0超高速数据采集系统接口设计

针对陀螺马达断电过程产生的反电动势测试问题,设计了陀螺马达启停寿命评估系统,在反电动势的数据采集过程中,以FPGA为控制核心的数据采集卡和上位机之间会进行大量数据的实时传输工作,同时为扩展数据采集卡的高速适用场景及便携性,提出了以超高速数据传输方式USB 3.0为基础的接口设计。采用了由FTDI公司生产的FT601Q桥接芯片,并完成相应硬件电路设计。通过对FPGA内部逻辑设计实现了FIFO与USB 3.0桥接,可通过上位机控制实现数据采集卡与PC机进行数据交换。最终测试数据表明,该接口电路设计简单、数据传输稳定,读写平均速度分别达到347 MB/S和382 MB/S。

基于USB 3.0的高速数据传输接口设计

针对在高速数据采集过程中,需要向计算机实时传输大量数据,通过对各种传输方式的研究分析,提出了采用USB 3.0传输方式进行数据传输,设计了基于USB 3.0的高速数据传输接口,接口实现的关键技术之一是稳定数据传输的速度;通过对各种USB 3.0芯片分析,采用了FTDI公司生产的FT601芯片,根据相应的数据手册,完成对FT601芯片的外围电路,采用可编程逻辑门阵列(FPGA)作为USB 3.0传输控制器;使用Verilog语言对FPGA内部进行编程,实现使用先进先出(FIFO)方式对数据进行缓存,控制FT601芯片完成与上位机之间的数据交换,并进行测试;测试结果表明,接口能在进行相应配置后,以平均350 MB/s的速率传输数据,保证了数据传输速度的稳定性和数据的完整性。

USB 3.0设备中并行循环冗余校验的研究与实现

针对串行循环冗余校验(CRC)算法不适于高速传输且不易于硬件实现的问题,结合USB 3.0设备中CRC的特点,推导出一种并行CRC算法,并用Verilog硬件编程语言加以实现.仿真试验表明,并行CRC校验算法具有更高的数据吞吐率,能降低时钟频率,易于硬件实现.

USB 3.0控制器μPD720200的特点及应用研究

USB 3.0在继承USB 2.0核心架构的基础上引入了全双工数据传输,数据传输速度有了质的飞跃,理论上的最高速率是5.0Gbps(即625MB/S)。该文介绍了USB 3.0控制芯片μPD720200的特点和其在PCIE转USB 3.0转接卡中的应用。

安捷伦科技推出紧凑型USB 3.0测试装置

安捷伦科技公司（NYSE：A）日前宣布推出新型测试夹具、采用新的J-BERT N4903B来提供自动一致性测试和表征，实现了对超高速USB测试解决方案系列的重大改进。

通用串行总线(USB)使用的USB 3.0电缆的研发

回顾了通用串行总线(USB)发展的历程,论述了随着电脑科技和数码技术的发展,原USB 2.0标准规定的480 Mb传输速率已不能满足使用要求,于是2008年底推出了最高传输速率为5 Gb的USB 3.0标准,因此,有必要对适应于该标准的USB 3.0电缆进行研究。提出了USB 3.0电缆的技术要求,论述了产品结构设计、材料选用及制造技术。

基于USB PD 3.0协议的新型双相标记解码电路设计与验证

文章提出一种基于USB PD 3.0协议的新型双相标记解码电路设计并给予验证。通过状态机控制计数器的起始与停止,实现单个数据周期突变25%以内的解码结果的预测和产生;通过有限长单位冲激响应滤波器计算得到解码阈值,支持对周期在增减7.13%范围内变化的、连续13个数据的解码,增大解码范围;增加完善的错误检测机制,提高电路的安全性;增加门控,空闲时关闭解码电路,节约能耗。在Synopsys公司的DC开发平台下,对电路进行仿真验证,结果表明相较参考文献中的解码电路,该文的电路结构更简单,解码准确性更高,电路面积更小,功耗更低,解码的安全性更高。

基于MLVDS和USB3.0的大数据高并发传输控制系统设计

为解决网络主机大数据样本单位并发量有限的问题,有效控制大数据高并发传输数据参量,设计了基于多点低压差分信号(MLVDS)和USB3.0的大数据高并发传输控制系统;在Web服务器架构中,接入MLVDS驱动器与并行接收器设备,并联合相关应用元件,调度可移动网关的主控模块,完成大数据高并发传输控制系统的硬件结构设计;利用USB3.0控制芯片,完善接口电路组织的连接回路,完成基于USB3.0的控制电路搭建;设置MySQL数据库表单,借助TCP/IP协议,处理大数据并发文本,再联合相关大数据参量,定义INF传输控制指令,实现对传输控制行为的分析;结合相关硬件结构,完成基于MLVDS和USB3.0的大数据高并发传输控制系统的设计;实验结果表明,设计系统可提升大数据样本顺序和逆序并发量的均值水平,解决了大数据样本单位并发量有限的问题,有效控制大数据高并发传输数据参量。

基于FPGA + USB3.0的图像降噪系统

针对图像降噪过程中,图像边缘模糊和实时性差的问题,本文提出了一种基于FPGA和USB3.0的图像降噪系统,其中包括高斯滤波和双边滤波算法两种降噪算法,对这两种算法进行实验,并进行了对比分析。该系统的设计充分利用了FPGA的高度并行性和USB3.0的高速数据传输能力,为实时处理提供了强大的支持。实验结果表明双边滤波算法在降噪中,能更好地保留图像边缘信息,并且能够达到实时处理的要求,这一系统的创新性在于其综合运用了硬件加速和高速数据接口,为图像降噪提供了高效可靠的解决方案。

基于USB3.0的多通道叶尖间隙数据采集系统设计

动叶片与发动机机匣之间的叶尖间隙参数是反映航空发动机工作性能和运行安全的关键状态参数之一。多级多叶片叶尖间隙同时进行测量时,叶尖间隙测量数据量巨大,多通道数据快速处理与传输至关重要。设计了基于USB3.0的4通道叶尖间隙数据采集系统,提出了全采集和在板处理两种数据处理方法。利用FPGA高速并行处理多路ADC量化数据,通过USB3.0总线将预处理后数据传输至计算机,以进行数据后处理、显示与存储。通过实验验证了数据采集系统的有效性,USB3.0接口的数据传输带宽可达400 MB/s,系统理论上可扩展至32通道叶尖间隙信号输入。数据采集系统可同时满足叶尖间隙离线数据分析和实时在线监测的不同测量需求,设计方法在叶尖间隙测量工程应用方面具有重要意义。

基于多路USB3.0接口的高速图像处理平台设计

为解决复杂图像处理应用场景如全景视频拼接、多目标跟踪、环境感知等对于图像处理.设备的高实时性和灵活性需求,本文结合多路USB30接口的高吞吐性能与多核DSP+FPGA架构的高算力优势,提出了一种基于多路USB30接口的高速图像处理平台设计。该平台以8核IDSP芯片TMS320C6678为核心,辅以基于FPGA实现的6路USB30高速接口,搭配8片大容量的DDR3SDRAM和4通道的SRO与2通道的PCE高速通道,可实现最多同时对6路高清视频数据的实时传输与处理。经测试验证,该平台能以330MBps的速度稳定地传输多路视频数据,具有良好的灵活性和高吞吐率。

基于USB3.0和FPGA的弹载数据下载接口设计

弹载记录系统用于采集和存储导弹飞行过程中雷达、红外图像等各类数据信息,事后通过数据下载、分析、处理可以完整地获得飞行过程中导弹的各种技术数据和状态,为导弹研制和试验提供可靠的数据支持。本文从弹载记录系统的组成及原理出发,设计了一款基于USB3.0和FPGA的弹载数据下载接口。通过对USB3.0的接口设计、FPGA的逻辑控制设计和上位机软件设计,并经过试验测试,USB3.0接口的下载速度可达125MB/s,为弹载数据下载提供了新的解决方案。

USB3.0设备控制器IP核OUT端点测试平台的研究与实现

从一款自主研发的USB3.0设备控制器IP核出发,完成USB3.0设备控制器IP核OUT端点模块3种传输模式(批量传输、中断传输和等时传输)的功能验证。通过Verilog语言搭建一个完整的OUT端点测试平台,测试平台包括USB3.0设备控制器IP核、主机模块(包参数产生模块、包产生模块、链路命令产生模块、包检测模块及链路命令检测模块)和应用核模块。实验测试结果与USB3.0 OUT端点3种传输模式的协议规范完全符合。该平台能够对USB3.0设备控制器IP核OUT端点的3种传输方式进行全方位的功能验证。

基于FT600的USB3.0接口设计

为了简化相机调试系统,降低调试成本,设计了基于FTDI公司的FT600芯片的USB3.0接口。首先,对Camera Link接口相机调试的复杂性和USB3.0接口调试的优势做了简要介绍,接着,对整个接口的硬件电路设计过程进行了说明,根据相应的数据手册,完成了对FT600芯片外围电路及控制芯片,现场可编程门阵列(FPGA)外围电路的设计。最后,用Verilog硬件描述语言(Verilog HDL)对FPGA内部完成编程,并通过FTDI公司提供的上位机程序对所设计的接口进行了测试。测试结果表明,该USB3.0接口电路能够通过上位机软件对工作模式进行设置,并能以200 MB/s左右的速率对数据进行传输。能够满足相机调试时的需求,达到简化调试系统的目的。

光纤转USB3.0高速数据转换模块设计

介绍了北京谱仪Ⅲ内室读出电子学系统中的光纤转USB3.0高速数据转换模块,包括FPGA固件、USB接口芯片固件以及上位机程序的设计。实验结果测试表明:数据转换板解决了计算机接收光纤数据问题,可实现300 MB/s的稳定数据传输与波形显示,提高了数据采集测试系统的数据传输能力及兼容性。