随着大数据时代的到来,对于数据的加密和传输提出了史高的要求。USB作为串行接口,由于使用方便和性能的优越性,已经得到广泛的应用。并在PC,ARM等系统中已经相当成熟。随着外围USB设备的不断扩展,USB越来越显示其重要性。比如,基于USB的wifi功能,USB给PC机充电功能等。对于驱动技术,硬件已经走在了前面,与之配套的软件系统还在原地踏步。FPGA这几年克服功率和性价比的问题,已经逐渐开始被广泛的使用。由十自身特点的优越性,在面对传统的嵌入式表现出不凡的性能。英特尔虽然提出了原生态的USB芯片,但是自检之后仍需要驱动支持,整体情况仍然和第三方扩展芯片一样。由此,本论文在此基础上,依照第三方芯片,将PC机作为平台的USB驱动设计,移植到FPGA平台上,对USB2.0驱动系统进行深入的研究。随着人们不断对信息安全的重视,安全有效的加密方法尤其显得重要。AES作为高级加密标准,得到业界越来越多的关注。加密算法通常分为：软件加密和硬件加密。软件加密是通过产生内置的加密软件实现对存储器设备的加密功能。硬件加密与软件加密相比,软件的宿主机不便于携带,而USB设备体积小,便携；硬件加密还具有加密简单,加密强等优点。本文利用FPGA的硬件平台,利用内外流水线,循环加密,同时提出一种优化的AES算法。本文的主要工作如下：1.主要对USB协议的分析,以及对ISP1362芯片结构和功能的分析,同时并对驱动硬件结构深入的分析。2.用VHDL搭建整个系统,完成整个驱动系统的设计,减少fpga硬件的消耗。同时优化usb系统设计,减少逻辑单元和寄存器的使用数目。3.提出一种基于FPGA的硬件加密方式,相对PC机,载体体积大,而USB设备更方便。同时硬件加密的安全性也优于软件加密。4.在加密算法上,对于数据量较小的,直接传输给USB设备,对于大数据量,暂存在RAM中,从而保证数据的高速传输。5.利用全流水线的思路,提高算法处理数据的速度,优化算法结构,减小布线面积6,最后在DE2的平台上进行版级调试,并通过Modelsim对系统进行软件仿真。经过试验测试,满足通信传输数据的要求,可以在工业实际中应用.