USB (Universal Serial Bus,通用串行总线)作为当今众多电子产品接口之一,由于它具有即插即用和热插拔、高速度和价格低廉等优点,使其得到了大规模的应用。目前,电脑外设大多采用USB接口连接主机,主机上设置的USB接口的数量和速度已不能满足用户的需求,为了解决这一矛盾,本系统设计了一个能够最多扩展127个USB接口的USB3.0HUB。本系统首先从研究FPGA芯片的结构入手,分析了Xilinx公司Virtex5系列的xc5vlx50t-1ff665芯片的逻辑资源,目的是根据系统设计需求确定FPGA芯片的选型；其次,在分析USB通信协议标准和数据传输方式的基础上,提出了基于FPGA的USB3.0 HUB的总体设计方案,进行了功能模块划分,即：PHY、上行端口、下行端口、Frame Timer、AES、Repeater、SIE、Routing Logic、控制器以及Transaction Translator,其中Repeater、控制器和Transaction Translator是USB3.0 HUB的关键模块,并对USB3.0 HUB的各个模块进行设计及HDL代码的实现；最后,通过专业软件对USB3.0 HUB进行综合和仿真,并进行了FPGA硬件实现,对USB3.0 HUB的上行传输和下行传输进行了测试,验证了数据传输的正确性。实验结果表明,该USB3.0 HUB不仅仅是对USB接口数量的扩展,更是性能提升达USB2.0的10倍,功耗降为USB2.0的三分之一并且向后兼容USB2.0设备。