随着科学技术水平的不断提高,数字集成电路被广泛应用。通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是计算机与外围设备互连的标准接口之一,是一种点对点的通信接口,可同时支持多个外围设备。USB2.0规范的通信速率非常高,其峰值可达480Mbit/s,使得它已经成为目前最流行的外设接口标准。FPGA芯片是今后电子产品发展的趋势,带有USB接口的FPGA系统将有很好的市场需求和发展前景。论文主要从研究FPGA的结构、Xilinx公司Spartan3F系列中的XC3S400的引脚功能、了解FPGA开发流程、熟悉USB2.0的通信协议以及驱动的一些基本知识入手,目的是完成带有USB接口的FPGA的PCB板的制作和FPGA内部程序的编写以及USB固件的开发。结合了Cypress公司的上位机,开发了基于USB接口的FPGA和PC机通信系统,能够进行数据传输。论文研究了Xilinx的3S400芯片的内部结构和各个引脚的功能,设计了关于Xilinx的3S400最小系统电路图,在Xilinx的FPGA的开发环境,编写了FPGA的代码。由于FPGA内嵌的USB2.0的内核价格昂贵,需要向生产FPGA的芯片厂商购买,因此论文选择了外接USB芯片,虽然增加了PCB板的面积,但其开发成本较低,且技术成熟,大多数USB通信研究者进行广泛研究。论文在详细介绍了USB2.0的通信协议,Cypress公司生产的CY7C68013芯片的结构,以及其固件的开发基础上,开发了基于FPGA的USB与PC机的通信系统,该通信系统可以和上位机进行点对点的数据传输,为大批量的数据通信产品的开发提供了研究和生产的基础。