FX2LP-FPGA硬件设计与编程的知识点涵盖了USB高速数据传输、FPGA接口技术、EZ-USB FX2单片机特性及其在FPGA系统中的应用。
USB（通用串行总线）接口技术是现代数据传输的基础技术之一。USB 2.0协议在速度上可达到480Mbps，支持即插即用功能，安装简便。然而，对于数据传输速度要求较高的应用，外围设备与USB接口间仍然存在传输瓶颈。为了解决这一问题，本设计采用了支持USB 2.0协议的FX2LP（CY7C68013）来实现主机系统与FPGA之间的高速USB数据传输。
FX2LP是Cypress公司生产的一款高性能USB 2.0微控制器。它集成了USB 2.0收发器、SIE（串行接口引擎）、增强型8051微控制器和可编程的外围接口，提供了一个高效的USB 2.0解决方案。FX2LP的特点是在很小的体积内（如56SSOP封装），能够实现高达56MB/s的数据传输率，满足USB 2.0的最大带宽要求。此外，它集成了一个低成本的8051控制器，智能SIE可处理USB 1.1和USB 2.0协议的大部分内容，使得微控制器可以专注于应用功能的实现，减少了开发时间，并确保了USB的兼容性。通用可编程接口GPIF和主/从端点FIFO（8位或16位数据总线）为多种通用接口提供了简单的无缝连接，如ATA、UTOPIA、EPP、PCMCIA和DSP等。
在硬件设计方面，本设计采用了从FIFO模式。FX2LP的FIFO端点可以配置为高速USB主机之间数据和外部数据处理逻辑路径之间的高速数据传输。硬件接口FX2LP到FPGA所需连接包括IFCLK（接口时钟）、FIFO（8位数据总线）、SLRD（从设备读使能）等信号线。
FPGA（现场可编程门阵列）是一种可以通过编程来配置的集成电路。它可以被重新配置以实现不同的数字逻辑功能。本设计中使用的FPGA是Xilinx公司SPARTAN-3E系列的XC3S400。FPGA的灵活性使其成为高速数据处理的理想选择。
文章中提到的关键技术有：
1. 自动指针：在使用FIFO模式时，FX2LP通过自动指针机制来管理数据缓冲区的读写操作。这大大简化了编程工作，提高了数据传输的效率。
2. 高速传输：本设计的核心目的就是实现计算机系统与FPGA之间的无缝、高速数据传输。使用FX2LP和FPGA的组合，可以达到很高的数据吞吐量。
3. 系统框图：在文章内容中提到的系统框图是硬件设计的总体架构图示。它展示了FX2LP和FPGA之间的连接关系以及数据传输路径。
4. GPIF模式：通用可编程接口GPIF提供了编程接口，可以用来控制FPGA或其他外设进行高速数据交换，而无需CPU介入，进一步提高数据处理效率。
5. 同步的8位从FIFO：在本设计中，FX2LP与FPGA之间的接口采用了同步的8位从FIFO模式来实现数据的高速传输。
总体上，本设计通过将FX2LP与FPGA相结合，成功实现了高速USB数据传输，并探讨了相关硬件设计和编程技术，对现代通信系统中数据传输的优化具有指导意义。这项技术在需要高吞吐量、高速数据处理的场合，如雷达信号处理、视频信号处理等应用中具有极大的潜力和实用价值。
