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1、ｃ灰，，＂‘．＊ＷｉｉＴＰＪ藥依巧稱分藥喝；３３４；ｉ：學(xué)號；Ｓ巧㈱魄５２戀）＊航專；?。唬海海崳娙罩乒こ檀T±學(xué)位論文ＵＳ技３Ｊ高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)‘研究及應(yīng)用＇碩古研究生慰準(zhǔn)？＿＿＿—刪旨導(dǎo)獅＿＿驢＾選＿＿輪校外指導(dǎo)毅師錦建設(shè)黨工＿＿；＾ｓｉｉ圖書分類號TP334.7密級非密UDC620全日制工程碩士學(xué)位論文USB3.0高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究及應(yīng)用楊少博校內(nèi)指導(dǎo)教師（姓名、職稱）裴東興教授校外指導(dǎo)教師（姓名、職稱）韓建設(shè)高工申請學(xué)位級別工程碩士所在領(lǐng)域（
2、研究方向）儀器儀表工程論文提交日期2016年5月25日論文答辯日期2016年5月29日學(xué)位授予日期________年______月______日論文評閱人何秋生、靳鴻答辯委員會主席祖靜2016年6月1日中北大學(xué)學(xué)位論文USB3.0高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究及應(yīng)用摘要隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸接口也在不斷更新?lián)Q代。USB是一種串行總線標(biāo)準(zhǔn)，也是一種輸入輸出接口規(guī)范，具有高速、穩(wěn)定、即插即用等特點，廣泛應(yīng)用于計算機(jī)和移動設(shè)備。USB3.0采用雙總線結(jié)構(gòu)，向后兼容USB2.0，超速模式最高速率可達(dá)5.0Gbps，支持主機(jī)與設(shè)備之間
3、的全雙工通信。實驗室多數(shù)存儲測試系統(tǒng)以USB2.0作為計算機(jī)與測試儀器之間的通信接口，但隨著海量存儲測試系統(tǒng)的出現(xiàn)，對接口速率提出了更高要求。在對USB3.0協(xié)議有一定了解的基礎(chǔ)上，提出并設(shè)計了一個基于USB3.0的高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。通過幾款USB3.0芯片的比較，最終選擇CYUSB3014作為系統(tǒng)主控芯片，系統(tǒng)設(shè)計遵循通用性、可靠性的原則，需綜合考慮電磁兼容、信號/電源完整性等因素，提高系統(tǒng)抗干擾能力，確保數(shù)據(jù)高速、準(zhǔn)確傳輸。在硬件設(shè)計方面，利用Cadence軟件為工具進(jìn)行原理圖設(shè)計和PCB繪制。詳細(xì)介紹了各模塊電路原理圖及功能的實
4、現(xiàn)。采用8層PCB設(shè)計，在布線前后對PCB進(jìn)行多次仿真，詳細(xì)介紹了差分對設(shè)計和眼圖仿真，并提出PCB板間高速互連措施。軟件設(shè)計方面，首先介紹了CYUSB3014內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，然后結(jié)合項目設(shè)計經(jīng)驗，進(jìn)行固件程序設(shè)計和優(yōu)化，提出兩種USB設(shè)備驅(qū)動方法，介紹了上位機(jī)軟件的設(shè)計及動態(tài)鏈接庫的調(diào)用。最后，針對機(jī)載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)項目，介紹該高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用，對系統(tǒng)性能進(jìn)行測試和驗證。USB3.0采用SlaveFIFO接口模式，詳細(xì)介紹了GPIFII狀態(tài)機(jī)設(shè)計；利用數(shù)據(jù)記錄儀FPGA作為外部主控制器，通過調(diào)用IP核進(jìn)行時鐘和數(shù)據(jù)緩沖模塊設(shè)計
5、，并對讀時序進(jìn)行仿真。在該應(yīng)用中，USB3.0接口速率可達(dá)120MB/s，系統(tǒng)工作穩(wěn)定。與USB2.0接口方案相比，USB3.0接口具有明顯優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：海量存儲，高速數(shù)據(jù)傳輸，USB3.0接口，CYUSB3014，眼圖中北大學(xué)學(xué)位論文ResearchandApplicationonHighSpeedDataTransmissionTechnologyofUSB3.0AbstractWiththerapiddevelopmentofelectronicandinformationtechnology,thedatatransmissi
6、oninterfaceisalsoconstantlyupgrading.USBisaserialbusstandard,andaninputandoutputinterfacespecification,withfeaturesofhighspeed,stability,plugandplayetc,whichiswidelyappliedtocomputerandmobiledevices.USB3.0hasadualbusstructure,backwardcompatiblewithUSB2.0,themaximumrateo
7、fspeedingmodeisupto5.0Gbps,anditsupportsfullduplexcommunicationbetweenhostanddevice.MoststoragetestsystemsinourlaboratorytakeUSB2.0ascommunicationinterfacebetweencomputerandthetestinstrument,butwiththeemergenceofmassstoragetestsystems,higherinterfacerateisneeded.Ontheba
8、sisofunderstandingUSB3.0protocol,aUSB3.0basedhighspeeddatatransmissionsystemisproposedanddesigned.Bycomparison
