通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)技术最初是为了解决传统PC机外部设备接口的形式多、不统一、低速率且安装新设备过程麻烦等问题而提出的，其具有高速、双向、节省系统资源、支持星级拓扑和多外设、热插拔等优点，自从得到了微软Win98操作系统内核支持以后，迅速得到普及推广。 与此同时，随着半导体工艺技术的快速发展、IC规模越来越大、复杂度越来越高， SoC(System on Chip)设计已成为IC界的焦点。IP(Intellectual Property)核设计是提高设计效率、缩短设计周期的一个关键，它是SoC设计中一个重要的子课题。 本论文主要研究USB2.0设备接口IP核设计，选题来自于广西科学研究与技术开发计划项目(桂科自0447099)“基于面向对象的SoC中的IP核复用技术研究”。本文首先分析了USB协议体系，包括USB协议基础、数据传输类型和差错控制。然后在对USB设备接口的功能进行详细的分析后，采用自顶向下(Tbp-down)模块化的设计方法，根据设计流程，将设计分为几个模块，包括UTMI接口模块、协议处理模块、寄存器管理模块、存储器仲裁模块、WISHBONE接口模块，其中协议处理模块分为组包模块、拆分包模块、引擎模块、内部DMA模块。然后用Verilog HDL硬件描述语言完成各个模块(包括各子模块和项层模块)的设计，同时对各子模块使用Mentor Graphics公司的ModelSim软件做了相应的基于Testbench的仿真验证。最后对顶层进行了使用基于Testbeneh的白盒验证法验证、使用Synplicity公司的Synplify综合软件根据给定的约束条件进行详细的综合来达到设计时序上的要求、以及使用Altera公司的Quartus Ⅱ软件将设计编译下载到FPGA验证。