基于FPGA的智能PMC通讯模块设计

为了灵活在工业控制计算机内实现通讯接口的扩展,提出了一种基于FPGA的智能PMC通讯模块的设计方法,该方法包括了通讯接口模块的主要设计思路与实现过程;通讯接口模块以FPGA为核心,在FPGA内部实现了软核处理器、PCI总线接口、CAN协议控制器、串行协议控制器、寄存器组等功能,使电路的设计高度集成化,也提高了整个设计的可靠性,同时通过处理器软核实现通讯的智能控制,使模块具备稳定的数据传输速率;模块设计完成后,在实验室环境下对串口和两路CAN总线接口进行连续运行测试,在测试过程中模块性能稳定,无误码和丢帧现象。     

基于FPGA的视频图像处理器的串行通信设计

提出了一种在FPGA上实现视频图像处理器分系统与系统之间的数据串行通信设计方法,采用UART串行数据传输协议,传输波特率可设置调整,采用视频场同步信号作为发送器发送控制信号,实现视频图像处理的实时性要求。串口采用双口RAM实现与视频图像处理部分的异步通信。设计中大量采用参数化设计,使用灵活、通用性强,可实现FPGA与一般串口通信系统通信。设计程序下载到FPGA芯片中,通信数据完全正确,电路工作稳定、可靠。     

基于ARM9的车载智能终端多串口扩展设计与应用

目前ARM9处理器在嵌入式系统中得到了广泛应用,但是其通常只有3个及其以下的串口,对于需要多串口通信的系统难以满足要求;因此通过对基于ARM9处理器车载智能终端设计中遇到的多串口扩展问题进行了分析研究,提出了利用具有将单串口扩展为5串口功能的串口扩展芯片GM8125实现多串口扩展的方案,并在串口通讯中采用了分层设计的方法,提高了系统的稳定性和运行效率;并且利用GPS和GPRS模块实现与计算机多串口的通信,验证了方案的可行性。     

基于TMS320C6415的飞控计算机接口模块设计

文中以DSP TMS320C6415为核心处理器,设计并实现了飞控计算机接口模块。该模块采用JTAG接口进行DSP芯片内部测试,扩展了存储器,使用FPGA芯片对模块内的资源进行逻辑控制,可以满足飞控计算机中的模拟量处理、离散量处理以及RS422串行接口通讯。飞控计算机接口模块被应用于多个项目中,实践证明,该模块能够正确、快速地实现其接口信号处理功能。文中不仅对接口模块硬件资源选择、工作原理的关键问题进行了评述,而且对DSP的软件流程和工作方式进行了描述。     

基于FPGA的全国产PCIe总线隔离多串口卡的设计与实现

针对基于PCIe总线通用RS422/485串行接口板卡无法完全国产化问题,设计了一种基于复旦微JFM7K325T高性能FPGA,通过逻辑实现PCIe总线控制、UART串口控制的多通道隔离串口板卡。模块包括FPGA电路、电源电路、隔离RS422/RS485接口电路、FPGA逻辑,上位机通过PCIe总线实现多路串行接口的数据收发。实际测试结果表明,多通道串行接口可实现常用波特率连续读写,数据稳定,各通道电地单独隔离。该设备应用稳定可靠。     

FPGA与AVR单片机的通讯与智能监控系统研究

在详细分析FPGA工作原理和相关通信协议的基础上,针对FPGA的特点进行了相关的串行通讯研究.提出了采用边沿跳变检测法来实现FPGA与AVK单片机的串行通讯,同时设计了基于FPGA与AVR单片机的串行通讯及智能监控系统,并按照相应的通信协议,分剐采用VHDL语言和C语言编程实现了系统的相应功能.实验证明,本系统实现简单,运行可靠.     

基于嵌入式多串口扩展的出租车智能导航终端设计与实现

目前,ARM处理器在嵌入式系统中得到了广泛的应用,但其通常只有3个及以下的串口,难以满足需要多串口设备的系统需求;分析研究基于ARM处理器的智能车载导航终端的多串口扩展问题,提出采用具有单串口扩展为5串口功能的串口扩展芯片GM8125,实现嵌入式系统的多串口扩展需求,并在串口通信中采用分层设计的方法,提高系统的稳定性和运行效率;该出租车智能移动导航终端系统经过实际调试与运行,能够实现预定功能且效果良好,能够应用到新型的智能交通调度系统中。     

基于FPGA的UART扩展总线设计和应用

现在嵌入式系统的功能越来越集合化,需要控制大量外设.外设模块普遍采用UART作为通信接口,但是通常处理器都会自带一个UART串口.实际应用中一个串口往往不够用,需要对系统进行扩展.本文所介绍的就是以FPGA为实现方式的UART扩展总线设备的逻辑设计以及相关的驱动程序的设计.     

基于串行外设接口实现扩展串口的设计

针对串口在通信和军事等领域应用广泛,处理器串口较少,提出了处理器扩展串口的需求。介绍了基于串行外设接口实现扩展串口的总体设计,然后从设计的硬件组成、原理组成框图、硬件设计、软件设计等方面进行了详细的描述,重点介绍了设计中需要解决的问题。设计完成后经测试证明,完全满足串行数据传输的要求,性能可靠。     

基于LabVIEW虚拟仪器系统的串行通讯

串行通信由于其本身成本低、接线少以及易实现的特点，在数据采集和控制系统中得到了广泛的应用，利用LabVIEW和串行通讯相结合开发的虚拟仪器通信系统更具有强大的功能和方便用户使用的特点，并且用户可以随时进行维护和功能扩展，打破了传统仪器的一些限制。 本文主要介绍了基于LabVIEW虚拟仪器系统串行通讯的设计与实现。其实现主要分为文本通信模块、实时数据通讯模块、数据的存储及数据的查询模块。     

基于以太网MAC的数据传输系统设计

利用FPGA(含MAC硬核)和外接PHY芯片提供了一种数据高速传输的实现方案。整个系统由发送模块、接收模块、用户控制模块以及MAC控制器IP核所组成,其中发送模块采用状态机控制数据发送,实现了数据的封装与传输。     

基于MT9172的K口通信模块设计

目前,在军用战术互联网无线通信系统中,超短波/短波电台和多频段电台对外提供非标准的K接口供用户数据接入使用。在各类通信控制设备设计中,为实现语音和IP业务数据以无线的方式接入战术互联网[1],需要设计K口通信单元与各类电台进行数据交互。为解决此问题,设计了基于FPGA和MT9172的K口通信模块,FPGA主要实现K接口链路层功能,通过TDM口实现数据接入,按时隙对语音与业务数据进行复接、缓存与发送,实现与电台间的同步与环路信令握手。MT9172主要实现K接口物理层功能,并为FPGA提供串行数据接口。设计实现了野战网接口标准中定义的K口工作模式3,传输速率为128kbps,完成了TDM口到K口的接口转换。经验证,该K口通信模块能够可靠应用于各类需要接入战术互联网的通信控制设备中。     

可进化芯片的FPGA接口设计与实现

针对FPGA IP核在可进化可编程系统芯片(SoPC)中嵌入时存在FPGA IP核端口时序控制和位流下载的问题,实现一种适用于可进化SoPC芯片的FPGA接口。该FPGA接口使用异步FIFO、双口RAM的结构和可扩展的读/写命令传输方式来实现FPGA IP核与系统的异步通信。嵌入式CPU可以通过FPGA接口实现FPGA IP核的片内位流配置。FPGA接口中的硬件随机数发生器实现进化算法的硬件加速。使用自动验证平台与FPGA原型验证平台对FPGA接口进行验证来实现验证的收敛。测试结果表明,FPGA接口成功实现了嵌入式CPU与FPGA IP核的通信,完成芯片内的进化。     

一种串口中断数据帧拼接现象处理研究

在某型以FPGA+C8051单片机架构的控制模块内,采用串行通信总线RS232实现FPGA与单片机之间的数据交互。为实现单片机因外部高优先级的中断触发串口接收中断关闭,导致串口接收再次打开后,出现数据帧错位、数据帧拼接现象的异常问题的解决方案。对单片机接收一帧完整的数据帧时长、接收一帧数据的处理机制、接收数据帧拼接的机制等进行研究处理,并在程序内设置监测点对串口数据帧被外部中断触发中断的关闭时长、中断发生的频次等进行监测; 证实了本次串口数据帧拼接、数据帧错误问题引起的因素为单片机串口接收开启后,受到外部高优先级中断触发串口中断关闭,在执行高优先级中断的同时,FPGA控制软件端并未停止串口数据帧的发送,在单片机串口中断重新开启后,新的串口数据帧与单片机关闭中断前接收的部分数据帧进行拼接,出现数据帧拼接异常现象;且在拼接数据帧中含有与通信协议中数据帧帧尾一致的数据时,该帧数据就会被判读为正常数据帧,从而出现数据解析时,数据帧有拼接、错位的异常问题。采用在通信数据错位异常的软件中增加监测信号及相应的测试用例对串口接收中断关闭时间捕获,实现了对串口数据帧拼接的结果分析和试验验证。对通信数据错位异常采取减小串口中断关闭时间等更改措施后,确保了串口数据帧接收时,因串口关闭时间过长而导致的通信数据数据拼接、错位的异常现象。有效地解决了因串口关闭时间过长带了的数据拼接问题,保证了该控制模块的FPGA与单片机之间通信数据的正常。     

使用轻便网络互连协议的嵌入式串口服务器

目前电子仪器仪表大量采用串行方式做为通信接口, 无法连入计算机网络, 设计了一种嵌入式串口服务器模块. 模块以微处理器S3C2440A为核心处理芯片, 使用以太网控制器RTL8019AS和电平转换芯片MAX3232处理转换网络数据和串行数据, 并对轻量级IP协议LWIP在uC/OS-II操作系统上进行移植, 使串口服务器能够在网口和串口间实现双向数据透传. 实验证明该模块传输数据实时准确, 能够满足实际工程的需要.     

基于CPCI总线的串口服务器模块设计与实现

针对串口通信的局限性,为满足串口通信设备快速灵活接入TCP／IP网络需求,提出了一种基于CPCI总线的串口服务器模块的设计方案。给出了串口服务器模块的系统体系结构,并对硬件结构、板载嵌入式软件和客户端软件3方面做了详细介绍,最后比较了串口服务器模块与传统串口服务器的区别,分析了其主要应用模式。实现了RS232／422串口与TCP／IP网络之间数据的双向透明传输、远程配置管理和数据共享的功能。     

基于FPGA的PCI总线串口卡设计

为了方便外部设备与计算机进行串口通信,提出一种基于FPGA的PCI总线串口卡设计。利用Altera公司的FPGA芯片EP1C6SQ240实现了串口和PCI总线的连接。介绍了用FPGA实现PCI接口、UART的方法,将PCI接口、UART的核心功能集中在FPGA上,使整个设计紧凑、小巧。该设计符合PCI 2.2规范,传输速率高,可广泛应用于各类测试设备、工厂自动化、有线通信等领域。     

基于嵌入式系统的串行设备远程监控系统

本文借鉴了IT领域中常见的远程监控的实施方案。从应用的角度出发设计出了一种实时、可靠的串行设备远程监控系统,使原本不具备联网功能并分散各地的串行设备连接到以太网中,充分利用现有的Internet资源进行数据传输和管理。通过研究嵌入式S3C2440模块的串口以太网通讯,设计了软件的实现方案,在串口以太网通讯中应用多线程技术,实现了串行设备的串行协议与TCP/IP协议的转换。方案中利用OpenVPN建立远程隧道链接,通过telnet远程登陆嵌入式平台,对嵌入式端进行监控。经过实验测试,串行数据在远程监控的计算机上具有良好的一致性,实现了对串行设备的监控。     

基于FPGA的伺服电机转速控制系统研究

构建了基于FPGA的伺服电机转速控制系统,选用高精度光电编码器作为位置传感器,结合同步时间信号,实现了对电机转速的闭环反馈控制。首先,采用RS-422串行通信总线和ADM3485接口芯片实现了编码器与FPGA之间的数据传输;其次,运用三模式以太网MAC、GTP高速串行收发器等Xilinx IP核、88E1111 PHY芯片和UDP通信协议,实现了FPGA与上位机之间的高速以太网数据通信;最后,运用ChipScope Pro在线逻辑分析仪对设计方案进行在线仿真。仿真和实验结果表明,该控制系统具有较高的控制精度和响应速度,能够执行较为复杂的伺服控制算法,可实现对伺服电机转速的精确控制。     

实时工业以太网无线通信节点的设计与实现

实时控制网络是新型网络化、智能化工业装备的重要支撑技术。在研究POWERLINK实时工业以太网协议的基础上,以FPGA为核心,设计和实现了一个实时无线通信嵌入式硬件节点。其中,以FPGA作为实时网络协议栈处理单元,采用并行接口与主控单元实现高速数据交互,并基于典型射频模块实现无线数据传输接口,可支持高速无线数据传输。通过所集成POWERLINK IP核的实时链路层管理机制,实现了工业网络中多节点间数据的无线实时传输。