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異步<b>串行</b>通信

  • 基于FPGA的SCI串行通信接口的研究與實(shí)現(xiàn).rar

    國家863項(xiàng)目“飛行控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)FC通信卡研制”的任務(wù)是研究設(shè)計(jì)符合CPCI總線標(biāo)準(zhǔn)的FC通信卡。本課題是這個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)一步引伸,用于設(shè)計(jì)SCI串行通信接口,以實(shí)現(xiàn)環(huán)上多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間的高速串行通信。 本文以此項(xiàng)目為背景,對(duì)基于FPGA的SCI串行通信接口進(jìn)行研究與實(shí)現(xiàn)。論文先概述SCI協(xié)議,接著對(duì)SCI串行通信接口的兩個(gè)模塊:SCI節(jié)點(diǎn)模型模塊和CPCI總線接口模塊的功能和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。 SCI節(jié)模型包含Aurora收發(fā)模塊、中斷進(jìn)程、旁路FIFO、接受和發(fā)送存儲(chǔ)器、地址解碼、MUX。在SCI節(jié)點(diǎn)模型的實(shí)現(xiàn)上,利用FPGA內(nèi)嵌的RocketIO高速串行收發(fā)器實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間的高速串行通信,并利用Aurora IP核實(shí)現(xiàn)了Aurora鏈路層協(xié)議;設(shè)計(jì)一個(gè)同步FIFO實(shí)現(xiàn)旁路FIFO;利用FPGA上的塊RAM實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收存儲(chǔ)器;中斷進(jìn)程、地址解碼和多路復(fù)合分別在控制邏輯中實(shí)現(xiàn)。 CPCI總線接口包括PCI核、PCI核的配置模塊以及用戶邏輯三個(gè)部分。本課題中,采用FPGA+PCI軟核的方法來實(shí)現(xiàn)CPCI總線接口。PCI核作為PCI總線與用戶邏輯之間的橋梁:PCI核的配置模塊負(fù)責(zé)對(duì)PCI核進(jìn)行配置,得到用戶需要的PCI核;用戶邏輯模塊負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)整個(gè)通信接口具體的內(nèi)部邏輯功能;并引入中斷機(jī)制來提高SCI通信接口與主機(jī)之間數(shù)據(jù)交換的速率。 設(shè)計(jì)選用硬件描述語言VerilogHDL和VHDL,在開發(fā)工具Xilinx ISE7.1中完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、綜合、布局布線,利用Modelsim進(jìn)行功能及時(shí)序仿真,使用DriverWorks為SCI串行通信接口編寫WinXP下的驅(qū)動(dòng)程序,用VC++6.0編寫相應(yīng)的測(cè)試應(yīng)用程序。最后,將FPGA設(shè)計(jì)下載到FC通信卡中運(yùn)行,并利用ISE內(nèi)嵌的ChipScope Pro虛擬邏輯分析儀對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證,運(yùn)行結(jié)果正常。 文章最后分析傳輸性能上的原因,指出工作中的不足之處和需要進(jìn)一步完善的地方。

    標(biāo)簽: FPGA SCI 串行通信接口

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:竺羽翎2222

  • 基于FPGAHDL的隨機(jī)讀寫I2C串行總線接口電路設(shè)計(jì).rar

    I2C(Inter Integrated Circuits)是Philips公司開發(fā)的用于芯片之間連接的串行總線,以其嚴(yán)格的規(guī)范、卓越的性能、簡(jiǎn)便的操作和眾多帶I2C接口的外圍器件而得到廣泛的應(yīng)用并受到普遍的歡迎。 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)設(shè)計(jì)靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。本論文主要討論了如何利用Verilog/FPGA來實(shí)現(xiàn)一個(gè)隨機(jī)讀/寫的I2C接口電路,實(shí)現(xiàn)與外圍I2C接口器件E2PROM進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)讀、寫等功能,傳輸速率實(shí)現(xiàn)為100KBps。在Modelsim6.0仿真軟件環(huán)境中進(jìn)行仿真,在Xilinx公司的ISE9.li開發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行了下載,搭建外圍電路,用Agilem邏輯分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,分析測(cè)試結(jié)果。 首先,介紹了微電子設(shè)計(jì)的發(fā)展概況以及設(shè)計(jì)流程,重點(diǎn)介紹了HDL/FPGA的設(shè)計(jì)流程。其次,對(duì)I2C串行總線進(jìn)行了介紹,重點(diǎn)說明了總線上的數(shù)據(jù)傳輸格式并對(duì)所使用的AT24C02 E2PROM存儲(chǔ)器的讀/寫時(shí)序作了介紹。第三,基于Verilog _HDL設(shè)計(jì)了隨機(jī)讀/寫的I2C接口電路、測(cè)試模塊和顯示電路;接口電路由同步有限狀態(tài)機(jī)(FSM)來實(shí)現(xiàn);測(cè)試模塊首先將數(shù)據(jù)寫入到AT24C02的指定地址,接著將寫入的數(shù)據(jù)讀出,并將兩個(gè)數(shù)據(jù)顯示在外圍LED數(shù)碼管和發(fā)光二極管上,從而直觀地比較寫入和輸出的數(shù)據(jù)的正確性。FPGA下載芯片為Xilinx SPARTAN Ⅲ XC3S200。第四,用Agilent邏輯分析儀進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的采集,分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序,從而驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性。最后,論文對(duì)所取得的研究成果進(jìn)行了總結(jié),并展望了下一步的工作。

    標(biāo)簽: FPGAHDL I2C 隨機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-06-27

    上傳用戶:liuchee

  • TMS320系列DSP與C51單片機(jī)之間一種全新串行通信模式.rar

    單片機(jī)與DSP之間通信問題一直是大家關(guān)注得焦點(diǎn),目前已出現(xiàn)的不少解決方案但大多針對(duì)于5V工作電壓的DSP系 統(tǒng),筆者對(duì)諸方案進(jìn)行詳細(xì)比較分析,發(fā)現(xiàn)多數(shù)并未從根本上解決不同系統(tǒng)之間通信的電平轉(zhuǎn)換問題,面對(duì)工作電壓并不唯一的 DSP芯片系列,在此提出一種全新的串行通信模式,經(jīng)濟(jì)有效地解決了通信中電平轉(zhuǎn)換問題可靠地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,并且在實(shí)際開發(fā) 的直流無刷電機(jī)變頻器人機(jī)界面與控制核心TMS320LF2407 DSP之間串行通信中驗(yàn)證了其可行性。

    標(biāo)簽: TMS 320 DSP C51

    上傳時(shí)間: 2013-07-18

    上傳用戶:abc123456.

  • 單片機(jī)溫度采集器與PC104分站的串行通信

    單片機(jī)溫度采集器與PC104分站的串行通信:用PC104 模塊組建的礦井變電所采集分站,具有強(qiáng)大的以太網(wǎng)和CAN 總線通信功能。在PC104模塊底板上,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于89C2051 單片機(jī)的溫度采集器

    標(biāo)簽: 104 PC 單片機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-07-04

    上傳用戶:xyipie

  • 采用FPGA實(shí)現(xiàn)基于ATCA架構(gòu)的2.5Gbps串行背板接口

    當(dāng)前,在系統(tǒng)級(jí)互連設(shè)計(jì)中高速串行I/O技術(shù)迅速取代傳統(tǒng)的并行I/O技術(shù)正成為業(yè)界趨勢(shì)。人們已經(jīng)意識(shí)到串行I/O“潮流”是不可避免的,因?yàn)樵诟哂?Gbps的速度下,并行I/O方案已經(jīng)達(dá)到了物理極限,不能再提供可靠和經(jīng)濟(jì)的信號(hào)同步方法?;诖蠭/O的設(shè)計(jì)帶來許多傳統(tǒng)并行方法所無法提供的優(yōu)點(diǎn),包括:更少的器件引腳、更低的電路板空間要求、減少印刷電路板(PCB)層數(shù)、PCB布局布線更容易、接頭更小、EMI更少,而且抵抗噪聲的能力也更好。高速串行I/O技術(shù)正被越來越廣泛地應(yīng)用于各種系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,包括PC、消費(fèi)電子、海量存儲(chǔ)、服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)計(jì)算和控制、測(cè)試設(shè)備等。迄今業(yè)界已經(jīng)發(fā)展出了多種串行系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn),如PCI Express、串行RapidIO、InfiniBand、千兆以太網(wǎng)、10G以太網(wǎng)XAUI、串行ATA等等。 Aurora協(xié)議是為私有上層協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)上層協(xié)議提供透明接口的串行互連協(xié)議,它允許任何數(shù)據(jù)分組通過Aurora協(xié)議封裝并在芯片間、電路板間甚至機(jī)箱間傳輸。Aurora鏈路層協(xié)議在物理層采用千兆位串行技術(shù),每物理通道的傳輸波特率可從622Mbps擴(kuò)展到3.125Gbps。Aurora還可將1至16個(gè)物理通道綁定在一起形成一個(gè)虛擬鏈路。16個(gè)通道綁定而成的虛擬鏈路可提供50Gbps的傳輸波特率和最大40Gbps的全雙工數(shù)據(jù)傳輸速率。Aurora可優(yōu)化支持范圍廣泛的應(yīng)用,如太位級(jí)路由器和交換機(jī)、遠(yuǎn)程接入交換機(jī)、HDTV廣播系統(tǒng)、分布式服務(wù)器和存儲(chǔ)子系統(tǒng)等需要極高數(shù)據(jù)傳輸速率的應(yīng)用。 傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)背板如VME總線和CompactPCI總線都是采用并行總線方式。然而對(duì)帶寬需求的不斷增加使新興的高速串行總線背板正在逐漸取代傳統(tǒng)的并行總線背板?,F(xiàn)在,高速串行背板速率普遍從622Mbps到3.125Gbps,甚至超過10Gbps。AdvancedTCA(先進(jìn)電信計(jì)算架構(gòu))正是在這種背景下作為新一代的標(biāo)準(zhǔn)背板平臺(tái)被提出并得到快速的發(fā)展。它由PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)(PICMG)開發(fā),其主要目的是定義一種開放的通信和計(jì)算架構(gòu),使它們能被方便而迅速地集成,滿足高性能系統(tǒng)業(yè)務(wù)的要求。ATCA作為標(biāo)準(zhǔn)串行總線結(jié)構(gòu),支持高速互聯(lián)、不同背板拓?fù)洹⒏咝盘?hào)密度、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械與電氣特性、足夠步線長度等特性,滿足當(dāng)前和未來高系統(tǒng)帶寬的要求。 采用FPGA設(shè)計(jì)高速串行接口將為設(shè)計(jì)帶來巨大的靈活性和可擴(kuò)展能力。Xilinx Virtex-IIPro系列FPGA芯片內(nèi)置了最多24個(gè)RocketIO收發(fā)器,提供從622Mbps到3.125Gbps的數(shù)據(jù)速率并支持所有新興的高速串行I/O接口標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合其強(qiáng)大的邏輯處理能力、豐富的IP核心支持和內(nèi)置PowerPC處理器,為企業(yè)從并行連接向串行連接的過渡提供了一個(gè)理想的連接平臺(tái)。 本文論述了采用Xilinx Virtex-IIPro FPGA設(shè)計(jì)傳輸速率為2.5Gbps的高速串行背板接口,該背板接口完全符合PICMG3.0規(guī)范。本文對(duì)串行高速通道技術(shù)的發(fā)展背景、現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹和分析,詳細(xì)分析了所涉及到的主要技術(shù)包括線路編解碼、控制字符、逗點(diǎn)檢測(cè)、擾碼、時(shí)鐘校正、通道綁定、預(yù)加重等。同時(shí)對(duì)AdvancedTCA規(guī)范以及Aurora鏈路層協(xié)議進(jìn)行了分析, 并在此基礎(chǔ)上給出了FPGA的設(shè)計(jì)方法。最后介紹了基于Virtex-IIPro FPGA的ATCA接口板和MultiBERT設(shè)計(jì)工具,可在標(biāo)準(zhǔn)ATCA機(jī)框內(nèi)完成單通道速率為2.5Gbps的全網(wǎng)格互聯(lián)。

    標(biāo)簽: FPGA ATCA Gbps 2.5

    上傳時(shí)間: 2013-05-29

    上傳用戶:frank1234

  • TMS320LF2407 DSP控制器的串行通信設(shè)計(jì)

    TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器內(nèi)嵌的異步串行口(SCI)支持CPU與其它使用標(biāo)準(zhǔn)格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通訊,通過RS-232接口可以方便地進(jìn)行DSP之間或與PC機(jī)之間的異步通信。而串行外設(shè)接口(SPI)是一個(gè)高速同步串行輸入/輸出(I/O)端口,常用于DSP控制器和外部器件或其它控制器間的通訊。本設(shè)計(jì)正是通過TMS320LF2407所帶有的SCI模塊進(jìn)行兩臺(tái)DSP的數(shù)據(jù)傳輸通信。同時(shí)還利用了DSP2407的SPI模塊和I/O口作了顯示以及鍵盤擴(kuò)展電路,以便能實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的收發(fā)。此實(shí)例電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易懂,非常適合剛接觸DSP的初學(xué)者使用,具有很好的參考價(jià)值。

    標(biāo)簽: 2407 TMS 320 DSP

    上傳時(shí)間: 2013-07-01

    上傳用戶:huyanju

  • 基于ARM的多路串行和以太網(wǎng)通信技術(shù)的研究與應(yīng)用

    近年來,隨著控制系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和總線技術(shù)的發(fā)展,對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸技術(shù)提出了更高的要求。目前,很多設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)從單串口通信到多路串口通信的技術(shù)改進(jìn)。同時(shí),隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及,這些設(shè)備的串行數(shù)據(jù)需要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,因而有必要尋求一種解決方案,以實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的革新。 本文分別對(duì)串行通信和基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)通信進(jìn)行研究和分析,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)一基于APM處理器的多路串行通信與以太網(wǎng)通信系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)F8-DCS系統(tǒng)中多路串口數(shù)據(jù)采集和以太網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。主要作了如下工作:首先,分析了當(dāng)前串行通信的應(yīng)用現(xiàn)狀和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài),通過比較傳統(tǒng)的多路串口通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)出了一種采用CPID技術(shù)和CAN總線技術(shù)相結(jié)合的新型技術(shù),并結(jié)合F8-DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大和實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn),對(duì)串行通訊幀同步的方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究。然后,根據(jù)課題的實(shí)際需求,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和功能模塊劃分,并詳細(xì)介紹了基于ARM7處理器的多路串口通信接口、以太網(wǎng)通信接口以及二者之間的數(shù)據(jù)傳輸接口的電路設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)上,對(duì)系統(tǒng)的啟動(dòng)代碼、串行通信協(xié)議、串口驅(qū)動(dòng)以及多串口與網(wǎng)口間雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗M(jìn)行了詳細(xì)的論述。最后,將上述技術(shù)應(yīng)用于某大型火電廠主機(jī)F8-DCS系統(tǒng)I/O通訊網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試與分析,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

    標(biāo)簽: ARM 多路 串行 以太網(wǎng)

    上傳時(shí)間: 2013-07-31

    上傳用戶:aeiouetla

  • C語言實(shí)現(xiàn)RS232上、下位機(jī)串行通信

    C語言實(shí)現(xiàn)RS232上、下位機(jī)串行通信 C語言實(shí)現(xiàn)RS232上、下位機(jī)串行通信

    標(biāo)簽: 232 RS C語言 下位機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-06-03

    上傳用戶:haobin315

  • 隨機(jī)讀寫I2C串行總線接口電路設(shè)計(jì)

    I2C(Inter Integrated Circuits)是Philips公司開發(fā)的用于芯片之間連接的串行總線,以其嚴(yán)格的規(guī)范、卓越的性能、簡(jiǎn)便的操作和眾多帶I2C接口的外圍器件而得到廣泛的應(yīng)用并受到普遍的歡迎。 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)設(shè)計(jì)靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。本論文主要討論了如何利用Verilog/FPGA來實(shí)現(xiàn)一個(gè)隨機(jī)讀/寫的I2C接口電路,實(shí)現(xiàn)與外圍I2C接口器件E2PROM進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)讀、寫等功能,傳輸速率實(shí)現(xiàn)為100KBps。在Modelsim6.0仿真軟件環(huán)境中進(jìn)行仿真,在Xilinx公司的ISE9.li開發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行了下載,搭建外圍電路,用Agilem邏輯分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,分析測(cè)試結(jié)果。 首先,介紹了微電子設(shè)計(jì)的發(fā)展概況以及設(shè)計(jì)流程,重點(diǎn)介紹了HDL/FPGA的設(shè)計(jì)流程。其次,對(duì)I2C串行總線進(jìn)行了介紹,重點(diǎn)說明了總線上的數(shù)據(jù)傳輸格式并對(duì)所使用的AT24C02 E2PROM存儲(chǔ)器的讀/寫時(shí)序作了介紹。第三,基于Verilog _HDL設(shè)計(jì)了隨機(jī)讀/寫的I2C接口電路、測(cè)試模塊和顯示電路;接口電路由同步有限狀態(tài)機(jī)(FSM)來實(shí)現(xiàn);測(cè)試模塊首先將數(shù)據(jù)寫入到AT24C02的指定地址,接著將寫入的數(shù)據(jù)讀出,并將兩個(gè)數(shù)據(jù)顯示在外圍LED數(shù)碼管和發(fā)光二極管上,從而直觀地比較寫入和輸出的數(shù)據(jù)的正確性。FPGA下載芯片為Xilinx SPARTAN Ⅲ XC3S200。第四,用Agilent邏輯分析儀進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的采集,分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序,從而驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性。最后,論文對(duì)所取得的研究成果進(jìn)行了總結(jié),并展望了下一步的工作。

    標(biāo)簽: I2C 隨機(jī) 讀寫 串行總線接口

    上傳時(shí)間: 2013-06-08

    上傳用戶:再見大盤雞

  • 利用VC++6.0實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC的串行通信

    介紹了西門子S7–200 系列 PLC 的自由口通信模式及在Windows 環(huán)境下應(yīng)用VC++6.0 實(shí)現(xiàn)PC 機(jī)與PLC串行通信的編程方法,開發(fā)了玻璃器皿沖壓機(jī)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)際運(yùn)行證明,該監(jiān)控系

    標(biāo)簽: 6.0 PLC VC 上位機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-06-28

    上傳用戶:branblackson

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