基于PCI的串行通信系统设计

本文以RS-422串行数据传输为例,介绍了基于PCI总线的串行通信系统的设计方法。在本系统中,PC主机产生需要传输的数据信号,通过PCI总线存储在信号发生卡的存储设备中,在FPGA的逻辑控制下,并串转换后以RS-422串行输出,然后在接收端对数据进行接收,并通过PCI总线将接收数据显示在PC机上。本文从硬件设计、FPGA设计两个方面详细阐述了通信系统的设计方法。     

基于USB2．0的高速实时图像数据采集系统

为了实现高速且实时的图像数据的采集，设计了以FPGA为控制器的基于USB2．0的图像数据采集系统。该数据采集系统可应用于常用的工业总线标准RS-422、串行数据总线标准RS-232以及1553B总线的图像数据采集。在具体使用中，数据为两个通道RS-422总线标准串行输入的图像数据。通过FPGA内部编程实现数据串转并，异步数据的接口，以及系统的时序与功能的逻辑设计。系统与主机之间采用了cypress的EZ—USB FX2的USB2．0的接口芯片Cy7c68013，该芯片包括slave FIFO和GPIF两种工作模式，文中也探讨该两种工作方式之间的异同以及优劣。     

RS-485总线的高速串行远距离数据传输

为实现工业参数的高速远距离长线传输,应用FPGA技术,设计并实现了一种基于RS-485总线的高速串行数据传输方法。分析RS-485数据传输的影响因素,阐述系统总体结构,由时钟脉冲传输测试确定了外围接口。利用串行信号的跳变沿作为高速时钟采样检测的起点以实现位同步,采用8B/10B的链路编码方案,支持高速时钟恢复和数据帧同步,并以双绞线作为传输介质进行了数据传输实验。结果表明:系统在20Mb/s传输速率下实现了串行编码数据流沿220m双绞线电缆的高速远距离数据传输,误码率可达10-11,为现场原始数据监测提供了高效的传输方法。     

RS-485总线的高速串行远距离数据传输方法

为实现工业参数的高速远距离长线传输,应用FPGA技术,设计并实现了一种基于RS-485总线的高速串行数据传输方法。分析RS-485数据传输的影响因素,阐述系统总体结构,由时钟脉冲传输测试确定了外围接口。利用串行信号的跳变沿作为高速时钟采样检测的起点以实现位同步,采用8B/10B的链路编码方案,支持高速时钟恢复和数据帧同步,并以双绞线作为传输介质进行了数据传输实验。结果表明:系统在20Mb/s传输速率下实现了串行编码数据流沿220m双绞线电缆的高速远距离数据传输,误码率可达10-11,为现场原始数据监测提供了高效的传输方法。     

基于USB接口的等效器的设计与实现

为配合测量系统对飞行设备进行试飞前各种性能参数的检测,提出了一种基于USB接口的等效器的设计与实现。该等效器是地面模拟设备,用于等效飞行器控制系统与测量系统的接口,产生适合测试的各种模拟与数字信号。系统与上位机的通信采用USB协议芯片FT245RL实现接口设计,同时通过FPGA控制、VHDL的灵活使用及超强的硬件设计,实现各模拟信号与RS422异步串行数字量的高可靠性传输功能。     

时钟芯片DS1302的原理及其Proteus仿真设计

本文详细介绍了实时时钟芯片DS1302的结构原理以及C51软件设计,同时给出了基于Pmteus用DS1302设计的串行LED显示的日历／时钟电路,说明了它的仿真方法。     

地震勘探仪器的RS-485高速数据/能量传输

为实现地震勘探仪器采集的大容量数据的高速远距离长线传输,比较数据传输方式,提出了RS-485总线的高速串行数据传输方法,应用FPGA技术,研制了数据传输系统。分析RS-485数据传输的影响因素,设计了系统总体结构及传输协议。基于以太网供电原理,采用RS-485总线供电方式,实现48V直流能量与数据沿同一线对的叠加传输。利用串行信号的跳变沿作为高速时钟采样的起始标志,结合8B/10B的链路编码方案,实现位同步时钟恢复与数据帧提取,且检测时钟频率10倍于发送时钟频率。数传实验结果表明,系统可实现串行编码数据流以20Mb/s沿220m双绞线电缆的远距离数据传输,误码率可达10-11。     

长线422传输的可靠性设计

为了实现长线422的高速高可靠性的传输,从硬件和软件逻辑两方面对传统的电路进行了优化,通过光耦隔离电路的设计,消抖技术,特殊的命令格式的设计和握手协议的合理的引用,从多个角度增加了传输的可靠性,经测试,该设计具有很高的可靠性。可以实现120 m长线422信号的可靠性传输。     

RS485/422磁隔离技术与应用设计

在工业控制系统与船舶导航设备中,RS485/422作为一种高性能串行通信方式被广泛采用。以RS485/422接口隔离电路为主要研究对象,分析了传统的隔离型RS485/422接口电路,提出了采用磁隔离技术实现RS485/422接口隔离的方案,可以提高串行通信的可靠性,而且电路设计简单。     

用于地震勘探仪器的RS-485高速数据/能量传输方法

为实现地震勘探仪器采集的大容量数据的高速远距离长线传输,比较数据传输方式,提出了RS-485总线的高速串行数据传输方法,应用FPGA技术,研制了数据传输系统。分析RS-485数据传输的影响因素,设计了系统总体结构及传输协议。基于以太网供电原理,采用RS-485总线供电方式,实现48V直流能量与数据沿同一线对的叠加传输。利用串行信号的跳变沿作为高速时钟采样的起始标志,结合8B/10B的链路编码方案,实现位同步时钟恢复与数据帧提取,且检测时钟频率10倍于发送时钟频率。数传实验结果表明,系统可实现串行编码数据流以20Mb/s沿220m双绞线电缆的远距离数据传输,误码率可达10-11。     

基于LVDS总线的数字信号源设计与实现

针对如何实现高速数据传输的问题,设计了基于LVDS总线的数字信号源。LVDS是一种高速传输技术,利用低压差分信号进行数据传输,具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射的特点。设计以FPGA作为控制核心,并以DS92LV18实现LVDS信号的传输。试验表明采用LVDS技术作为功能卡之间的数据传输方式,可以很好的实现卡之间的高速数据传输。该信号源可实现输出PCM数字信号,输出的信号由上位机软件设定。     

基于FPGA+DSP的高速数据采集系统设计

介绍了1种基于FPGA和DSP的高速数据采集系统的设计和实现,其FPGA采用Altera公司ACEX 1K系列的EPIK5OTC144_3器件,DSP芯片采用TI公司TMS320系列的TMS320C6713器件.该系统将A/D采样的数据送往FPGA,经过FPGA预处理后送到DSP,最终通过USB接口送到主控台,其系统的数据采集的实时速度最高可达到100 MB/s,适用于大部分的高速数据采集场合.     

基于SRIO的FPGA间数据交互系统设计与应用

基于时分长期演进(time division long term evolution,TD-LTE)射频一致性测试系统中数据交互的分析研究,为了很好地满足现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)间的大容量数据交互,设计了一种高速的嵌入式技术串行高速输入输出口(serial rapid IO,SRIO),实现2块FPGA芯片间的互连,保证在TD-LTE系统中上行和下行数据处理的独立性和交互的便捷。基于Xilinx公司的Virtex-6系列XC6VLX475T芯片,给出了SRIO接口的整体性设计方案,经过ModelSim软件仿真,确定适合项目需要的数据交互的格式类型和事务类型,对接口代码进行综合、板级验证、联机调试等,在ChipScope软件上对比分析数据传输的正确性,通过测试模块统计比较发送和接收信号的误比特率,确定了SRIO接口在高速数据传输的稳定性和可靠性,成功验证了SRIO接口在FPGA之间数据的互连互通,并将该方案作为一种新的总线技术应用于TD-LTE射频一致性测试仪系统开发中。     

基于FPGA 的高分辨率科学级CMOS 相机设计

针对高分辨率科学级相机应用广泛,国内需求量大的背景,设计了基于长光辰芯公司GSENSE400 图像传 感器的国产化高分辨率科学级CMOS( Complementary Metal Qxide Semiconductor) 相机。该相机系统包括基于FPGA ( Field Programmable Gate Array) 的数据采集、控制与Camera-Link 输出设计。FPGA 主要包含SPI( Serial Peripheral Interface) 配置模块、CMOS 时序驱动模块、数据采集模块、Camera-Link 数据转换模块以及串口通信模块。根据 CMOS 的时序逻辑,在FPGA 中实现了CMOS 驱动时序的设计。根据相机输出HDR( High-Dynamic Range) 图像的 数据量,同时为了简化FPGA 数据传输模块的设计,通过使用1 片DS90CR287 芯片,选用Camera-Link的base 模式 进行图像数据的传输,并实现串口对相机的控制。对该相机系统进行成像测试,实现了HDR 模式下连续输出 24 帧,2 048 × 2 048 像素,低读出噪声、高灵敏度、高动态范围图像,基本满足科学级成像条件的需求。     

基于FPGA的数字视频光纤传输系统的研究

提出了一种基于FPGA的五路数字视频光纤传输系统的设计方案,实现长距离的视频监控。采用Xilinx Spartan系列的XC3S1000芯片为核心处理芯片,设计了基于时分复用技术的非压缩数字视频光纤传输系统。采用串行数字视频信号传输方式,实现了五路数字视频信号的光纤传输;并对高速PCB走线串扰做了深入的仿真研究。     

一种串行高速芯片互连接口逻辑设计与实现

在计算机系统中,总线技术对整个系统的性能和功能都有直接影响,通过研究高速信号传输的特点,分析串行高速芯片互连协议,实现了一种串行高速芯片互连接口逻辑,并实现了FPGA平台的与处理器互连和芯片间互连的验证。最终达到了设计性能要求和可靠性要求,互连接口数据传输速率达到6.4GT/s。     

基于LVDS的高速数据传输装置的设计

针对弹载数据记录设备和地面测试设备之间大量数据高速传输的问题,本文提出了应用低电压差分信号(LVDS)接口器件和FPGA结合的设计方案实现数据高速远距离传输。详细介绍了LVDS的基本工作原理,并对该装置软硬件设计以及各个模块功能的具体实现进行讨论和分析。该装置已成功应用某项目中,具有较高的可靠性、通用性。     

基于FPGA的高速PCI采集卡设计

提出一种基于FPGA的高速PCI采集卡的设计方案,详细介绍了系统的硬件和软件结构,分析了FP-GA内部各个模块的功能和原理,并着重描述了PCI接口模块IP核的设计.通过将数据采集的控制模块和PCI接口模块集成在FPGA内部,加上采用双口RAM技术,实现了数据高速采集、传输和存储.该系统集成度高、设计灵活、电路简洁、可扩展性好、抗干扰能力强,适用于航空综合检测设备和智能仪器等高速数据采集场合.