图7 USB3.0HUB高速数据批量传输仿真(截图)
图中数据包的总大小为4096byte,rst_n为系统复位信号，clk30为主机端12M时钟，PCI_clk为本地时钟，cpu_datao是从主机发送出的数据，utm0_data,utm1_data,utm2_data,utm3_data分别为经过USB3.0HUB扩展后的4路高速信号，Utm_rxready,utm_rxvalid,utm_rxactive分别为端口的控制信号。
为了加强整个设计的可靠性，必须进行FPGA验证，FPGA验证选择的是ALTEra的StratixIIS180开发板，采用QUARTusII将RTL级的verilog代码进行变异并且综合成网表，然后通过USB-blaster下载线下载到FPGA测试版中，另外激励文件是在Linux环境下编译产生的，并且通过EJTAG下载到测试版中。把激励文件下载到FPGA板子中后，把HUB的上行端口连接到USB的主机，此时如果主机检查出有USB HUB连接，会产生1个复位信号;在HUB复位后，USB主机向USB Device发送令牌包，并且对HUB进行枚举，主机识别出该HUB;当主机对USB3.0 HUB成功枚举后按照USB协议进行数据传输。
在传输速率上，可以通过USB3.0 HUB传输1个比较大的文件，并且用ATTO DISK BENCHMARK软件来测试其读写速度，通过ATTO可以显示出读取数据可以提高到1088Mbit/s,写入速度可以达到840Mbit/s(USB2.0 HUB的读写速度分别为240Mbit/s和184Mbit/s);很显然这个读写速度比USB2.0的提高了5~6倍。当然由于软件和硬件的各种原因，这个实际的传输速度离其理论最大值5G bit/s有一定的差距，但已基本实现其高速传输的功能。
从verilog的功能仿真、时序仿真和FPGA验证表明，USB3.0 HUB基本实现了高速数据的传输，达到了预期的效果。
4. 总结
USB及HUB接口是目前计算机以及微控制器中最常用的通用高速接口，它可以连接串口、U盘、音频、视频、手机、相机等绝大多数的外设设备。USB3.0正在以其高速度、高性能、高可靠性、低成本等特点逐渐代替更多的USB2.0产品，成为通信电子市场的主要接口。本文中设计的USB3.0 HUB实现了多媒体数据的高速同步及时传输;更佳的电源管理功能以及支持AES加密解密等功能，这些都将促使它在市场上迅速普及。但是USB3.0及其HUB依旧有自己的瓶颈，比如在某些应用中需要尽可能高的吞吐量时，线缆的长度会受到限制;同时电缆的材质以及信号的质量也会在整体上影响传输的效果，所以在传输百兆以上数据流时，所用线缆最好不要超过3m。
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