高级在轨系统(AOS)是一个对空-地和空-空的测控与通信数据及其它有效载荷数据进行数据处理和数据管理的系统,帧同步收发器工作在高级在轨系统的物理信道层,是该系统的关键性基础设备。根据目前已掌握的相关资料来看,国内尚无已成型的设备,由此对帧同步收发器的开发具有很重要的研究价值。本课题的研究内容是通过Cypress公司的EZ_USB FX2系列芯片CY7C68013A的通用可编程接口GPIF的设计与开发,实现基于USB2.0的高级在轨系统(AOS)帧同步发送器的数据传输。通用可编程接口GPIF的数据传输主要通过GPIF波形的设计和固件的编写来实现。设计中通过配置GPIF与FIFO的接口连接,用波形设计器GPIF Designer设置引脚连接,通过分析GPIF写波形时序,实现GPIF写波形设计。课题中使用Keil C编写固件程序,主要是大量寄存器的配置和用户功能程序AOS_STR.c的编写。通过设计GPIF波形和编写固件,实现了基于FPGA的帧同步发送器的GPIF接口设计。课题中还与同组同学共同完成了将发送器和接收器进行同卡集成的设计,将其合成一个具有完整收发功能的收发器。最后将同卡集成后的帧同步收发器的固件程序经转化后固化到板上的EEPROM中,实现板子上电后固件的自动加载。为了验证数据传输的正确性,课题中通过在QuartusII中采用Verilog HDL语言描述设计了硬件读取电路对GPIF发送的数据进行逐一字节的读验证。经过测试,读出来的数据与通过GPIF发送的数据一致,得以验证GPIF接口设计的正确性。将设计好的发送器与接收器同卡集成后,实现帧同步收发器的自发自收,发送数据与接收数据完全相同。经过验证所设计的帧同步信号发送器基本达到了课题的要求。