fpga如何实现USB2.0协议？
利用FPGA来实现USB 2.0接口的方式一般有两种：借助外围的USB接口芯片。FPGA不需要实现USB通信协议，开发的风险小，而且性能稳定，因此被大部分设计者所采用。FPGA内部实现USB协议控制器，外部通过USB的PHY芯片来实现接口。需要购买USB的IP核，门槛较高。如果自己开发基于FPGA的USB协议栈，风险高，而且兼容性和稳定性很难保证。
目前市场上的USB 2.0接口芯片厂家和型号比较多，其中Cypress Semiconductor公司的EZ-USB FX2（CY7C68013）是世界上第一款集成USB 2.0的微处理器，它集成了USB 2.0收发器、SIE（串行接口引擎）、增强的8051微控制器和可编程的外围接口。FX2这种独创性结构可使数据传输率达到56MByte/s，即USB 2.0允许的最大带宽。
在FX2中，智能SIE可以硬件处理许多USB 1.1和USB 2.0协议，从而减少了开发时间、确保了USB的兼容性。GPIF（General Programmable Interface）和主/从端点FIFO（8位或16位数据总线）为ATA、UTOPIA、EPP、PCMCIA和DSP等提供了简单和无缝连接接口。
CY7C68013结构图如下：FX2接口芯片的Slave FIFO传输模式当FPGA与FX2芯片相连时，只需要利用FX2作为一个USB 2.0数据通道来实现与主机的高速通信。FPGA能够提供满足Slave FIFO要求的传输时序，可以作为Slave FIFO主控制器。 Slave FIFO传输的示意图如图所示。
在这种方式下，FX2内嵌的8051固件的功能只是配置Slave FIFO相关的寄存器以及控制FX2何时工作在Slave FIFO模式下。一旦8051固件将相关的寄存器配置完毕，且使自身工作在Slave FIFO模式下后，FPGA就可按照Slave FIFO的传输时序，高速与主机进行通信，而在通信过程中不需要8051固件的参与。
在Slave FIFO方式下，FPGA与FX2的连接信号图如图所示。下面是信号线的说明。IFCLK：FX2输出的时钟，可作为通信的同步时钟。FLAGA、FLAGB、FLAGC、FLAGD：FX2输出的FIFO状态信息，如满、空等。SLCS：FIFO的片选信号，外部逻辑控制，当SLCS输出高时，不可进行数据传输。
SLOE：FIFO输出使能，外部逻辑控制，当SLOE无效时，数据线不输出有效数据。SLRD：FIFO读信号，外部逻辑控制，同步读时，FIFO指针在SLRD有效时的每个IFCLK的上升沿递增，异步读时，FIFO读指针在SLRD的每个有效至无效的跳变沿时递增。SLWR：FIFO写信号，外部逻辑控制，同步写时，在SLWR有效时的每个IFCLK的上升沿时数据被写入，FIFO指针递增，异步写时，在SLWR的每个有效至无效的跳变沿时数据被写入，FIFO写指针递增。
PKTEND：包结束信号，外部逻辑控制，在正常情况下，外部逻辑向FX2的FIFO中写数，当写入FIFO端点的字节数等于FX2固件设定的包大小时，数据将自动被打成一包进行传输，但有时外部逻辑可能需要传输一个字节数小于FX2固件设定的包大小的包，这时，它只需在写入一定数目的字节后，声明此信号，此时FX2硬件不管外部逻辑写入了多少字节，都自动将之打成一包进行传输。
