张继军，刘小平，陶治洲，杨 芳，顾适夷，范少池

（1.中国电子科技集团公司55所，南京210016；2.重庆三峡职业学院，重庆404155；3.海军驻重庆453厂军事代表室，重庆400021；4.重庆江陵机械厂，重庆404020）

0 引 言

USB具有热插拔、即插即用、数据传输可靠等优点，已成为当前计算机的主要接口之一。由于USB总线具有高速传输的特性，其广泛应用于高保真图像视频传输、大容量数据采集等场合。但是，USB也存在不可逾越的限制——传输距离。

传统的延长USB传输距离的方案主要有2种：一种是使用USB 2.0专用芯片和单片机配合完成USB 2.0协议，然后通过网线或电话线等实现远距离传输，这种方案存在开发困难（涉及固件程序、上位机程序和驱动程序的开发）、成本高和速度低等缺点；另一种方案是将USB 2.0协议用FPGA的IP核实现，利用FPGA的高处理能力和可编程性作为主机和设备的中介，从而实现远距传输。但是，开发USB 2.0协议的IP核难度较大，同时要占去FPGA很多的资源，而且更重要的是如果要实现480Mb／s的高速传输，FPGA的时钟需要达到2GHz，这是困难而且不现实的。

采用了一种专业公司生产的高速USB物理层收发器（PHY）与现场可编程门阵列（FPGA）相配合的方式，利用高速USB物理层收发器来完成物理层协议，然后与现场可编程门阵列开发的符合业界标准的接口相连，进而控制了上行数据和下行数据有序的流通，实现了USB 2.0传输距离的延长，在保证信号传输正确的前提下，减少了开发周期，增加了实际运用价值，达到了高速远距透明传输的目的。

1 系统总体设计方案

提出的USB高速远程系统设计方案可实现高速（480Mb／s）远距（10km 以上）USB协议的传输。……