1、隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，對于數(shù)據(jù)的加密和傳輸提出了更高的要求。USB作為串行接口，由于使用方便和性能的優(yōu)越性，已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。并在PC，ARM等系統(tǒng)中已經(jīng)相當(dāng)成熟。隨著外圍USB設(shè)備的不斷擴展，USB越來越顯示其重要性。比如，基于USB的wifi功能，USB給PC機充電功能等。對于驅(qū)動技術(shù)，硬件已經(jīng)走在了前面，與之配套的軟件系統(tǒng)還在原地踏步。FPGA這幾年克服功率和性價比的問題，已經(jīng)逐漸開始被廣泛的使用。由于自身特點的優(yōu)越性，在面對傳

2、統(tǒng)的嵌入式表現(xiàn)出不凡的性能。英特爾雖然提出了原生態(tài)的USB芯片，但是自檢之后仍需要驅(qū)動支持，整體情況仍然和第三方擴展芯片一樣。由此，本論文在此基礎(chǔ)上，依照第三方芯片，將PC機作為平臺的USB驅(qū)動設(shè)計，移植到FPGA平臺上，對USB2.0驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究。
　　隨著人們不斷對信息安全的重視，安全有效的加密方法尤其顯得重要。AES作為高級加密標(biāo)準(zhǔn)，得到業(yè)界越來越多的關(guān)注。加密算法通常分為:軟件加密和硬件加密。軟件加密是通過產(chǎn)生內(nèi)

3、置的加密軟件實現(xiàn)對存儲器設(shè)備的加密功能。硬件加密與軟件加密相比，軟件的宿主機不便于攜帶，而USB設(shè)備體積小，便攜;硬件加密還具有加密簡單，加密強等優(yōu)點。本文利用FPGA的硬件平臺，利用內(nèi)外流水線，循環(huán)加密，同時提出一種優(yōu)化的AES算法。本文的主要工作如下:
　　1.主要對USB協(xié)議的分析，以及對ISP1362芯片結(jié)構(gòu)和功能的分析，同時并對驅(qū)動硬件結(jié)構(gòu)深入的分析。
　　2.用VHDL搭建整個系統(tǒng)，完成整個驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計，減少f

4、pga硬件的消耗。同時優(yōu)化usb系統(tǒng)設(shè)計，減少邏輯單元和寄存器的使用數(shù)目。
　　3.提出一種基于FPGA的硬件加密方式，相對PC機，載體體積大，而USB設(shè)備更方便。同時硬件加密的安全性也優(yōu)于軟件加密。
　　4.在加密算法上，對于數(shù)據(jù)量較小的，直接傳輸給USB設(shè)備，對于大數(shù)據(jù)量，暫存在RAM中，從而保證數(shù)據(jù)的高速傳輸。
　　5.利用全流水線的思路，提高算法處理數(shù)據(jù)的速度，優(yōu)化算法結(jié)構(gòu)，減小布線面積
　　6.最后在D