基于FPGA的可重構(gòu)多總線通信單元設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)正向著“一機(jī)多用、一機(jī)多型”的軟硬件一體化方向發(fā)展，因此，要求試驗(yàn)與測(cè)試一體化平臺(tái)的設(shè)計(jì)具有標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、可擴(kuò)展化等特點(diǎn)。在試驗(yàn)與測(cè)試一體化平臺(tái)中，外部總線是重要的組成部分之一。本文以試驗(yàn)與測(cè)試一體化平臺(tái)的總線技術(shù)要求為背景，采用基于FPGA的可重構(gòu)技術(shù)，以多種串行總線為應(yīng)用條件，開展了基于FPGA的多總線通信單元設(shè)計(jì)。
　　論文使用現(xiàn)場(chǎng)可編輯邏輯門陣列（FPGA）芯片為主控芯片，利用其“硬件設(shè)計(jì)

2、軟件化”的優(yōu)點(diǎn)，以可編程形式最大程度的滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)各個(gè)要求。論文從研究背景入手，在分析相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，依據(jù)其主要功能，提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，首先對(duì)系統(tǒng)硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括FPGA硬件單元里的時(shí)鐘電路、電源電路、配置電路、復(fù)位電路和外部存儲(chǔ)電路以及總線單元里CAN總線、USB總線、RS-422的電路等；接著，通過(guò)分析各種串行總線的協(xié)議規(guī)范，使用硬件描述語(yǔ)言并結(jié)合SJA1000、CY7C68013A、MAX

3、3160協(xié)議芯片完成了總線的FPGA設(shè)計(jì)；系統(tǒng)根據(jù)FPGA可以多次重復(fù)配置的特點(diǎn)，采用可重構(gòu)技術(shù)動(dòng)態(tài)地改變系統(tǒng)上FPGA芯片內(nèi)部邏輯功能，通過(guò)上位機(jī)LabView多總線通信單元來(lái)選調(diào)配置文件，從而動(dòng)態(tài)的改變了系統(tǒng)的整體功能，并對(duì)可重構(gòu)配置進(jìn)行了時(shí)序仿真；最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證，其功能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
　　采用FPGA可重構(gòu)技術(shù)對(duì)各種總線進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置，是可重構(gòu)技術(shù)在總線解決通用化、集成化、微型化等技術(shù)問(wèn)題的實(shí)際應(yīng)用。本設(shè)計(jì)