应用于音频系统的USB串行接口引擎(SIE)的研究与设计

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通用串行总线技术(USB)是一种为实现计算机与各种外设进行数据交换而提出的工业标准,它具有快速、双向、支持实时传输、并支持即插即用等技术优点,在计算机外设接口领域得到了广泛的应用.USB技术在实时传输中的优良性能使其广泛应用于音频设备领域,利用USB技术的扬声器可以实现传统的声卡和扬声器所共同承担的功能.该文提出了一种应用于实时传输数字音频数据的USB控制器的设计方案,并完成了其中负责传输分组解码和编码功能的串行接口引擎部分的研究和设计.整个串行接口引擎部分包括:时钟恢复、同步标识位识别、非归零编码/解码、比特填充/去比特填充、循环冗余校验(CRC)、分组识别、数据序列比特触发等功能模块.在论文中详细阐述了各个功能模块的逻辑设计,并着重阐述了时钟恢复模块及并行CRC校验模块的推导算法和设计方案.USB串行接口引擎的设计通过了整体逻辑功能仿真,并采用FPGA芯片来进行了硬件综合.综合后的仿真结果表明,该设计可以在预定工作频率下,实现串行接口引擎的功能,达到设计研究的目标.
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