В качестве продолжения фантазий, могу предложить вариант без ПЛИС, но с реализацией, подобной описанной kovigor - простой рекордер с внешним парсером:
Частотой 96МГц тактируем два сдвиговых регистра на которые поступают сигналы D+/D-. Через N тактов содержимое регистров считывает CY7C68013A и накопив пакет шлёт его в хост.
На CY7C68013A построено много многоканальных логических анализаторов. Здесь примерно то же самое, но с предварительным десериализатором.

Кстати - а почему 96МГц? Может меньше?

Думаю, и 48 было бы достаточно ...

Думаю - топикстартеру использовать CY7C68013A гораздо проще чем осваивать ПЛИС. Всё практически сведётся к написанию ПО под винду.
ПЛИС имеет смысл использовать только если на ней-же делать какую-то обработку.

Зависит от каких микробов хочется там увидеть. Может и гигагерца не хватить. Особенно если кошки там нет

Если и искать микробов, то в акцентах. USB с ...им акцентом. В смысле, что скрытую информацию можно передавать 1000 и 1 способом.

FUI, недавно saleae выкатили новый софт, парсит usb LS и FS. Софт работает с китайским железом за 5-10$