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,以其嚴格的規(guī)范、卓越的性能、簡便的操作和眾多帶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)場可編程門陣列(FPGA)設(shè)計靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。本論文主要討論了如何利用Verilog/FPGA來實現(xiàn)一個隨機讀/寫的I2C接口電路,實現(xiàn)與外圍I2C接口器件E2PROM進行數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)讀、寫等功能,傳輸速率實現(xiàn)為100KBps。在Modelsim6.0仿真軟件環(huán)境中進行仿真,在Xilinx公司的ISE9.li開發(fā)平臺上進行了下載,搭建外圍電路,用Agilem邏輯分析儀進行數(shù)據(jù)采集,分析測試結(jié)果。 首先,介紹了微電子設(shè)計的發(fā)展概況以及設(shè)計流程,重點介紹了HDL/FPGA的設(shè)計流程。其次,對I2C串行總線進行了介紹,重點說明了總線上的數(shù)據(jù)傳輸格式并對所使用的AT24C02 E2PROM存儲器的讀/寫時序作了介紹。第三,基于Verilog _HDL設(shè)計了隨機讀/寫的I2C接口電路、測試模塊和顯示電路;接口電路由同步有限狀態(tài)機(FSM)來實現(xiàn);測試模塊首先將數(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邏輯分析儀進行傳輸數(shù)據(jù)的采集,分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r序,從而驗證電路設(shè)計的正確性。最后,論文對所取得的研究成果進行了總結(jié),并展望了下一步的工作。
上傳時間: 2013-06-27
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TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器內(nèi)嵌的異步串行口(SCI)支持CPU與其它使用標準格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通訊,通過RS-232接口可以方便地進行DSP之間或與PC機之間的異步通信。而串行外設(shè)接口(SPI)是一個高速同步串行輸入/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)計正是通過TMS320LF2407所帶有的SCI模塊進行兩臺DSP的數(shù)據(jù)傳輸通信。同時還利用了DSP2407的SPI模塊和I/O口作了顯示以及鍵盤擴展電路,以便能實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的收發(fā)。此實例電路結(jié)構(gòu)簡單易懂,非常適合剛接觸DSP的初學者使用,具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-07-01
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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,以其嚴格的規(guī)范、卓越的性能、簡便的操作和眾多帶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)場可編程門陣列(FPGA)設(shè)計靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。本論文主要討論了如何利用Verilog/FPGA來實現(xiàn)一個隨機讀/寫的I2C接口電路,實現(xiàn)與外圍I2C接口器件E2PROM進行數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)讀、寫等功能,傳輸速率實現(xiàn)為100KBps。在Modelsim6.0仿真軟件環(huán)境中進行仿真,在Xilinx公司的ISE9.li開發(fā)平臺上進行了下載,搭建外圍電路,用Agilem邏輯分析儀進行數(shù)據(jù)采集,分析測試結(jié)果。 首先,介紹了微電子設(shè)計的發(fā)展概況以及設(shè)計流程,重點介紹了HDL/FPGA的設(shè)計流程。其次,對I2C串行總線進行了介紹,重點說明了總線上的數(shù)據(jù)傳輸格式并對所使用的AT24C02 E2PROM存儲器的讀/寫時序作了介紹。第三,基于Verilog _HDL設(shè)計了隨機讀/寫的I2C接口電路、測試模塊和顯示電路;接口電路由同步有限狀態(tài)機(FSM)來實現(xiàn);測試模塊首先將數(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邏輯分析儀進行傳輸數(shù)據(jù)的采集,分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r序,從而驗證電路設(shè)計的正確性。最后,論文對所取得的研究成果進行了總結(jié),并展望了下一步的工作。
上傳時間: 2013-06-08
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本文針對由FPGA構(gòu)成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力弱的問題,提出FPGA與單片機實現(xiàn)數(shù)據(jù)串行通信的解決方
上傳時間: 2013-04-24
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摘要:為了解決信號采集系統(tǒng)的同步串行通訊問題,在理解AVR 單片機SPI接口的通訊原 理和方法的基礎(chǔ)上,分析了AVR 單片機SPI接口的工作過程,設(shè)計了AVR單片機和串行A/ D轉(zhuǎn)換器的同步串行通訊接口,并用程序描述了SPI接口通訊的過程,實現(xiàn)了AVR單片機 通過SPI接口與串行A/D轉(zhuǎn)換器之間的數(shù)據(jù)通訊。最后,用實驗和數(shù)據(jù)分析驗證了設(shè)計方 案的可行性。 關(guān)鍵詞:SPI接口;AVR單片機;串行A/D
上傳時間: 2013-10-31
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摘要:介紹了采取專用電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232實現(xiàn)PC機與MCS51單片機之間的串行通信的方法.通過對系統(tǒng)的通信方式選擇89C51通信波特率的設(shè)置、通信的設(shè)置,以及對接口電路的軟件和硬件的設(shè)計分析,展示了該電路的實用性.關(guān)鍵詞:微處理器;PC機;串行通信;RS-232接口;MAX232芯片
上傳時間: 2014-01-22
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RS-232-C 是PC 機常用的串行接口,由于信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。本產(chǎn)品(轉(zhuǎn)接器),可以實現(xiàn)任意電平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的無源電平轉(zhuǎn)接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口?采用RS-232-C 接口有何特點?傳輸電纜長度如何考慮?答: 計算機與計算機或計算機與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低,特別是在遠程傳輸時,避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時,要求通訊雙方都采用一個標準接口,使不同 的設(shè)備可以方便地連接起來進行通訊。 RS-232-C接口(又稱 EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標準”該標準規(guī)定采用一個25 個腳的 DB25 連接器,對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定,還對各種信號的電平加以規(guī)定。(1) 接口的信號內(nèi)容實際上RS-232-C 的25 條引線中有許多是很少使用的,在計算機與終端通訊中一般只使用3-9 條引線。(2) 接口的電氣特性 在RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關(guān)系。即:邏輯“1”,-5— -15V;邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V 的信號作為邏輯“0”,高到-3V的信號 作為邏輯“1”(3) 接口的物理結(jié)構(gòu) RS-232-C 接口連接器一般使用型號為DB-25 的25 芯插頭座,通常插頭在DCE 端,插座在DTE端. 一些設(shè)備與PC 機連接的RS-232-C 接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。所以采用DB-9 的9 芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。(4) 傳輸電纜長度由RS-232C 標準規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長度應(yīng)為50 英尺,其實這個4%的碼元畸變是很保守的,在實際應(yīng)用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實際使用中最大距離會遠超過50 英尺,美國DEC 公司曾規(guī)定允許碼元畸變?yōu)?0%而得出附表2 的實驗結(jié)果。其中1 號電纜為屏蔽電纜,型號為DECP.NO.9107723 內(nèi)有三對雙絞線,每對由22# AWG 組成,其外覆以屏蔽網(wǎng)。2 號電纜為不帶屏蔽的電纜。 2. 什么是RS-485 接口?它比RS-232-C 接口相比有何特點?答: 由于RS-232-C 接口標準出現(xiàn)較早,難免有不足之處,主要有以下四點:(1) 接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。(2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps。(3) 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式, 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。(4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標準值為50 英尺,實際上也只能 用在50 米左右。針對RS-232-C 的不足,于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標準,RS-485 就是其中之一,它具有以下特點:1. RS-485 的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6) V 表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V 表示。接口信號電平比RS-232-C 降低了,就不易損壞接口電路的芯片, 且該電平與TTL 電平兼容,可方便與TTL 電路連接。2. RS-485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標準值為4000 英尺,實際上可達 3000 米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1 個收發(fā)器, 即單站能力。而RS-485 接口在總線上是允許連接多達128 個收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。 因為RS485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用DB-9 的9 芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485 采用DB-9(針)。3. 采用RS485 接口時,傳輸電纜的長度如何考慮?答: 在使用RS485 接口時,對于特定的傳輸線經(jīng),從發(fā)生器到負載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù),這個 長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關(guān)系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜(線 徑為0.51mm),線間旁路電容為52.5PF/M,終端負載電阻為100 歐 時所得出。(曲線引自GB11014-89 附錄A)。由圖中可知,當數(shù)據(jù)信 號速率降低到90Kbit/S 以下時,假定最大允許的信號損失為6dBV 時, 則電纜長度被限制在1200M。實際上,圖中的曲線是很保守的,在實 用時是完全可以取得比它大的電纜長度。 當使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例 如:當數(shù)據(jù)信號速率為600Kbit/S 時,采用24AWG 電纜,由圖可知最 大電纜長度是200m,若采用19AWG 電纜(線徑為0。91mm)則電纜長 度將可以大于200m; 若采用28AWG 電纜(線徑為0。32mm)則電纜 長度只能小于200m。
上傳時間: 2013-10-11
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采用Xilinx 公司Virtex- II Pro 系列FPGA 內(nèi)嵌得SERDES 模塊———RocketIO 作為高速串行協(xié)議的物理層, 利用其8B/10B的編解碼和串化、解串功能, 實現(xiàn)了兩板間基于數(shù)據(jù)幀的簡單高速串行傳輸, 并在ISE 環(huán)境中對整個協(xié)議進行了仿真, 當系統(tǒng)頻率為100MHz, 串行速率在2Gbps 時, 在驗證板上用chipscope 抓取的數(shù)據(jù)表明能夠?qū)崿F(xiàn)兩板間數(shù)據(jù)的高速無誤串行傳輸。關(guān)鍵詞: RocketIO;高速串行傳輸;SERDES;協(xié)議
標簽: RocketIO 高速串行 協(xié)議設(shè)計
上傳時間: 2013-10-21
上傳用戶:xy@1314
介紹了串行磁盤接口SATA,SAS的技術(shù)要點。串行接口由于數(shù)據(jù)傳送方式額突破,傳輸頻率可作極高的提升,信號的抗干擾能力強,可長距離傳輸
上傳時間: 2013-11-06
上傳用戶:邶刖
ATMEL公司生產(chǎn)的串行Flash AT45系列存儲器的容量已達到了16Mb,常用于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng).文中以AT45D041為例,詳細介紹了該系列Flash存儲器的命令集以及串行SPI接口的應(yīng)用方法,并給
標簽: Flash SPI 串行 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-05-28
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