| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 高速总线接口对比 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外研究现状及发展历程 | 第12-14页 |
| 1.3.1 USB技术的发展 | 第12-13页 |
| 1.3.2 虚拟仪器的发展 | 第13-14页 |
| 1.4 课题主要研究内容及组织结构 | 第14-15页 |
| 2 USB3.0 协议及相关技术 | 第15-25页 |
| 2.1 USB3.0 协议简介 | 第15-20页 |
| 2.1.1 USB3.0 与USB2.0 的基本参数 | 第15页 |
| 2.1.2 USB3.0 的总线架构 | 第15-17页 |
| 2.1.3 USB3.0 的包类型 | 第17-19页 |
| 2.1.4 USB3.0 描述符 | 第19页 |
| 2.1.5 USB3.0 的超速事务 | 第19-20页 |
| 2.2 FPGA技术简介 | 第20-21页 |
| 2.2.1 FPGA基本结构与原理概述 | 第20-21页 |
| 2.2.2 FPGA设计流程 | 第21页 |
| 2.3 虚拟仪器技术 | 第21-24页 |
| 2.3.1 虚拟仪器的优势 | 第21-22页 |
| 2.3.2 虚拟仪器的架构 | 第22-23页 |
| 2.3.3 虚拟仪器的应用程序开发平台 | 第23-24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 3 系统硬件设计 | 第25-40页 |
| 3.1 系统总体方案 | 第25-27页 |
| 3.2 系统控制芯片介绍 | 第27-31页 |
| 3.2.1 CYUSB3014介绍 | 第27-31页 |
| 3.2.2 FPGA器件选型 | 第31页 |
| 3.3 电源管理电路设计 | 第31-33页 |
| 3.4 采集存储模块 | 第33页 |
| 3.5 FPGA控制电路设计 | 第33-35页 |
| 3.5.1 FPGA配置电路 | 第33-34页 |
| 3.5.2 FPGA时钟电路 | 第34-35页 |
| 3.5.3 DDR2数据缓存电路 | 第35页 |
| 3.6 USB3.0 传输模块电路设计 | 第35-39页 |
| 3.6.1 时钟与复位电路设计 | 第35-36页 |
| 3.6.2 USB3.0 接口电路设计 | 第36-37页 |
| 3.6.3 I2C电路设计 | 第37-38页 |
| 3.6.4 FX3与FPGA通信接口设计 | 第38-39页 |
| 3.7 本章小结 | 第39-40页 |
| 4 系统软件设计 | 第40-68页 |
| 4.1 FPGA程序设计 | 第40-53页 |
| 4.1.1 时钟管理设计 | 第41-42页 |
| 4.1.2 采集存储控制模块 | 第42-43页 |
| 4.1.3 FIFO缓存模块 | 第43-46页 |
| 4.1.4 DDR2缓存控制模块 | 第46-49页 |
| 4.1.5 USB3.0 控制器设计 | 第49-53页 |
| 4.2 FX3固件程序设计 | 第53-59页 |
| 4.2.1 固件开发流程 | 第53-54页 |
| 4.2.2 GPIF II设计 | 第54-56页 |
| 4.2.3 固件程序参数设置 | 第56-59页 |
| 4.2.4 固件程序流程及功能 | 第59页 |
| 4.3 通用驱动程序设计 | 第59-60页 |
| 4.4 USB3.0 上位机软件设计 | 第60-67页 |
| 4.4.1 USB2.0 上位机通信原理简介 | 第61页 |
| 4.4.2 应用程序设计方案 | 第61-62页 |
| 4.4.3 USB控制函数类简介 | 第62-64页 |
| 4.4.4 USB3.0 应用程序功能实现 | 第64-67页 |
| 4.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 5 系统测试 | 第68-72页 |
| 5.1 系统硬件检测 | 第68页 |
| 5.2 USB3.0 性能测试 | 第68-70页 |
| 5.2.1 驱动安装 | 第68页 |
| 5.2.2 固件下载 | 第68-69页 |
| 5.2.3 性能测试 | 第69-70页 |
| 5.3 模拟实验数据传输分析 | 第70-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 6 总结与展望 | 第72-74页 |
| 6.1 总结 | 第72页 |
| 6.2 创新点 | 第72页 |
| 6.3 展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及参与的科研工作 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |