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随着通信技术、网络技术、芯片技术等技术的不断发展,物联网作为继互联网、微型计算机、智能手机、多媒体等技术之后的又一次信息技术革命,已经成为目前新一轮经济和信息技术发展的战略制高点。但是物联网数据量大,接口种类繁多,接口不统一等一系列问题的出现,使得物联网在飞速发展的过程中也遇到了很大问题。基于解决现有物联网面临的接口不统一的问题,探索一种能够满足物联网接口标准繁多、传输速率范围大、低功耗和低成本的接口,尤其在保证与其他类型接口能够转换为统一接口,并且有很好兼容性,以及今后对接口的升级简单,传输距离远等问题。提出了一种用USB接口将物联网接口统一连接起来的设计方案。其特点是传输速度快,传输距离远,能够更好的解决物联网数据量大,传输距离远的等问题。因此具有较好的创新性。本设计选用了逐步细化的分模块的设计方法,针对目前物联网数据种类繁多等问题,提出了开发时间短,性能稳定,输入输出接口多,设计灵活等优点的altera公司的CycloneII系列的FPGA芯片技术,结合USB接口技术来改善物联网接口种类不统一问题的方案。采用VHDL硬件描述语言实现本系统各个功能的设计,包括USB接口芯片的控制模块、物联网数据的预处理模块、物联网数据的识别模块、物联网数据的编码处理模块、物联网数据的解析模块和物联网数据的显示模块。USB接口系统的主要功能有:(1)实现USB对数据的基本的传输功能,对各种高速和低速数据的高效、正确的传输;(2)在发送端能够正确的对物联网数据进行标记,并且对数据进行打包处理;(3)在接收端对物联网数据的正确提取和解析。本设计主要研究工作体现在下列几个部分:第一部分,对物联网技术、USB技术和FPGA技术进行了研究,并且以这些理论为基础,使用FPGA对物联网数据进行处理,并且对USB进行数据传输的控制部分的设计,其中数据处理部分包括对数据进行各种类型数据的处理、数据识别、数据分类、数据打包和解包等功能,控制部分包括FPGA控制器和USB控制器两部分之间的通信控制;第二部分,主要是对USB接口芯片配置,用C语言编写芯片固件驱动程序,并通过专用的下载线将程序下载到USB接口芯片中;第三部分,为了实现USB接口传输系统在功能上的仿真,设计了使用了ModelSim进行功能仿真;第四部分,用VHDL硬件描述语言编写硬件代码,在集成软件上经过编译和调试后,再把程序下载到FPGA芯片中,仿真结果证明系统具有一定的可用性,完成了设计方案和系统的通信目的。本课题对未来物联网数据传输系统的进一步研究提供了参考和借鉴。