1. 研究目的与意义
目前以硬件描述语言（verilog 或 vhdl）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至 fpga 上进行测试，是现代 ic 设计验证的技术主流。
fpga作为一种可编程的数字集成电路，具有开发周期短、功能强、可靠性高和保密性好等优点，因此广泛应用在各领域。
与此同时，fpga应用领域的不断扩大和半导体加工工艺的不断进步，都促使fpga快速发展，其中altera和xilinx公司的产品在整个fpga/cpld市场上占很大份额。
2. 国内外研究现状分析
多媒体技术的发展，对外设与主机之间的数据传输率有了更高的需求，因此，USB总线技术应运而生。1996年1月，7大工业巨头Compaq,DEC,IBM,Intel,Microsoft,NEC和Northern Telecom联合推出通用串行总线Universal Serial Bus 标准版本USB1.0。它的出现使计算机外设连接技术出现了重大变革。USB接口是当前生产的计算机必备接口。目前，国内外采用USB1.1和USB2.0两种规范。在对默写数据传输速度要求很高的系统中，外围设备与USB接口之间在速度上仍存在着不可忽视的传输瓶颈。
国内有基于ARM和加速度传感器的电子笔设计的基础，在硬件上，它是使用MMA7260Q测量电子笔X、Y、Z三个轴方向上的加速度，使得软件以此实时计算笔尖的位置，进而生成笔迹。微控制器采集到加速度传感器输出的信号后，使用片上ADC完成电压信号到加速度数据的转换并进行信号的与处理，最后通过SPI接口发送到无线USB接口芯片CYRF6934，将数据传送到PC机进行后处理。系统使用高能锂电池供电，为了获得尽可能长的电池寿命，所有芯片工作在3.3v电压，以减少开关损耗；在微控制器检测到电子笔处于静止状态后，微控制器软件将使无线USB接口芯片进入睡眠状态，进一步减少功耗。而软件部分作为底层的硬件驱动程序，需要完成包括微处理器的堆栈、队列和内部控制寄存器的初始化、加速器灵敏度的选择和控制寄存器的初始化的系统初始化、数据采集处理和传送等工作。3. 研究的基本内容与计划
本设计是基于fpga的usb画笔的设计，采用altera公司的de2开发版，结合fpga可编程器件的相关知识及内容，令de2在主/从设备上向用户提供完整的usb解决方案。本设计使用usb鼠标作为输入设备实现了画笔的应用，使用isp1362芯片及nios ii处理器来检测鼠标的移动，使用vga控制器实现了一个视频帧缓冲以进行实时图形的存储和显示。已将vga控制器模块作为avalon总线外设集成在sopc系统中，因此可以用nios ii处理器控制vga控制器。最后实现的功能相当于windows系统中自带的绘图工具，通过移动鼠标来画图。
研究计划：
1查阅资料以及相关文献了解基于fpga的usb画笔。
4. 研究创新点
系统小型化、功耗低、可靠性高，而且开发周期短、开发软件投入少、芯片价格低。
