基于FPGA的集成多通道串行模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、密級(jí)否碩士學(xué)位論文（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）題目基于FPGA的集成多通道串行模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（英文）（英文）DesignimplementationofintegratedmultichannelserialmodulebasedonFPGA研究生學(xué)號(hào):1408305007研究生姓名:張碩指導(dǎo)教師姓名、職稱指導(dǎo)教師姓名、職稱:朱望純研究員申請學(xué)位類別:工程碩士領(lǐng)域:控制工程論文答辯日期:2017年06月摘要I摘要在自動(dòng)測

2、試系統(tǒng)中，不同自動(dòng)測試儀器設(shè)備會(huì)對應(yīng)不同的接口適配器和儀器資源。在目前武器系統(tǒng)型號(hào)不斷增加的情況下，對應(yīng)的接口適配器也會(huì)相應(yīng)增加，對于接口適配器的維護(hù)會(huì)造成很大的麻煩，所以研究集成接口具有一定使用價(jià)值。另外，在工業(yè)、醫(yī)療、商用POS機(jī)等眾多場合中，很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一個(gè)上位機(jī)控制多個(gè)串口設(shè)備通信的情況，但是常見的微控制器僅僅帶有一個(gè)或者兩個(gè)串行接口，根本無法滿足實(shí)際應(yīng)用需求。在此種情況下需要對微控制器串口擴(kuò)展，進(jìn)行多路串行通道設(shè)計(jì)。綜上考慮

3、，對于研究集成多通道串行模塊具有重大意義。利用FPGA實(shí)現(xiàn)集成多通道模塊設(shè)計(jì)的優(yōu)勢在于可以整合其他功能模塊，充分利用FPGA的空間資源進(jìn)行多串行模塊設(shè)計(jì)，最大化利用FPGA資源?；谌缟峡紤]，論文提出了一種集成RS232、RS422、RS485、IIC、CAN、USB儀器設(shè)備常用串行接口，同時(shí)含有多個(gè)路數(shù)的隔離式串行模塊研制方案。方案根據(jù)預(yù)定設(shè)計(jì)指標(biāo)，從軟硬件分別設(shè)計(jì)。硬件部分，以FPGA為控制核心，分別設(shè)計(jì)了四路隔離式RS232通訊電

4、路、四路隔離式RS422通訊電路、四路隔離式RS485通訊電路、一路隔離式IIC通訊電路、一路隔離式CAN通訊電路以及一路隔離式USB2.0等功能電路。FPGA設(shè)計(jì)部分通過調(diào)用FIFO內(nèi)核作為數(shù)據(jù)緩存，可以在一片F(xiàn)PGA芯片上實(shí)現(xiàn)多路標(biāo)準(zhǔn)串行接口，各串行接口之間獨(dú)立工作，互不影響，串行速率可以通過MCU寫命令進(jìn)行控制。在軟件部分，主要集中在USB系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，包括固件程序和驅(qū)動(dòng)程序。模塊支持并行控制多個(gè)串口通道，可以與多個(gè)串行設(shè)備通信，