C8051F060片上系統(tǒng)的現(xiàn)場總線控制器的設(shè)計(jì)

文章簡要介紹了i2c總線的規(guī)范,給出了用fpga實(shí)現(xiàn)i2c總線控制器各個功能模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)方法,從代碼移植方面分析了數(shù)據(jù)緩存的編碼方法,并對該i2c總線控制器進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。

介紹了i2c總線的工作原理及數(shù)據(jù)傳輸格式,分析了本設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)i2c總線控制器上的改進(jìn),由于加入了片內(nèi)地址,更有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成,接著用自頂向下的設(shè)計(jì)方法首先給出了基于fpga的片內(nèi)多地址地址i2c總線控制器和從動器件總體架構(gòu),進(jìn)行了verilog語言的行為源描述,并給出了系統(tǒng)的仿真波形,仿真結(jié)果表明其能夠在快速模式下很好的工作,最后通過fpga實(shí)現(xiàn)。

本文實(shí)現(xiàn)了一種基于嵌入式和fpga的通用總線控制器的設(shè)計(jì)方案。該方案能夠在不改變硬件設(shè)計(jì)的情況下通過軟件升級實(shí)現(xiàn)對各種不同總線接口時(shí)序的控制,從而實(shí)現(xiàn)了通用總線控制器,并成功應(yīng)用到通用編程器中,極大提高了產(chǎn)品的競爭力也大大縮減了開發(fā)人員的開發(fā)成本。

闡述了iic總線的工作原理,提出了一種基于fpga的iic總線控制器的實(shí)現(xiàn)方法.利用自頂向下的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了iic總線控制器有限狀態(tài)機(jī),采用硬件描述語言vhdl實(shí)現(xiàn)了iic總線控制器核的設(shè)計(jì),給出了控制器仿真結(jié)果,并進(jìn)行硬件測試.結(jié)果表明,該控制器滿足iic總線功能及時(shí)序要求,工作穩(wěn)定可靠.

文中介紹了基于ql5032的pci總線控制器的dvbts(傳輸流)發(fā)送卡的構(gòu)成及其應(yīng)用,并給出了發(fā)送卡的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案。數(shù)據(jù)經(jīng)由pci橋上的dma控制器從pc系統(tǒng)內(nèi)存?zhèn)魉偷絛vb-asi發(fā)送卡上的輸入緩沖,隨后對字節(jié)進(jìn)行8b/10b編碼,接著使這些10比特字通過以固定輸出比特率270mb/s工作的并/串交換器。最后,通過標(biāo)準(zhǔn)dvb輸出接口將計(jì)算機(jī)內(nèi)的mpeg2傳輸流數(shù)據(jù)以指定的速率發(fā)送給各種數(shù)字視頻設(shè)備。

設(shè)計(jì)了一種i2c總線接口控制器,該控制器具備協(xié)議層處理功能,可以實(shí)現(xiàn)對基于i2c總線協(xié)議的at24系列存儲器的控制。在fpga平臺下利用vhdl硬件編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)了該設(shè)計(jì),進(jìn)行了功能仿真,并在實(shí)驗(yàn)板上完成了驗(yàn)證。

分析了can控制器sja1000的特點(diǎn)及can協(xié)議通信格式。設(shè)計(jì)了控制器sja1000的ip軟核,能為應(yīng)用提供一個性能優(yōu)良的、易于移植的控制器sja1000,實(shí)現(xiàn)了對步進(jìn)電機(jī)的控制。

為了滿足對1553b協(xié)議處理器的特定需求,設(shè)計(jì)了bu-61580總線控制器ip核.運(yùn)用專用芯片設(shè)計(jì)思想,描述了總體設(shè)計(jì)思路,在fpga上采用模塊化的方法進(jìn)行逐步設(shè)計(jì).為降低出錯的可能性,首先對各子模塊分別做驗(yàn)證,最后對整體邏輯進(jìn)行測試.設(shè)計(jì)的ip核成本低,集成化程度高.通過大量仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明ip核的功能符合設(shè)計(jì)要求.最后經(jīng)過物理驗(yàn)證,正確實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能,能滿足特定場合的應(yīng)用.

can總線是一種成熟的串行通信總線,它具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、通信速率高、維護(hù)成本低、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、很好的開放性及數(shù)據(jù)兼容性等優(yōu)點(diǎn)。can總線這些眾多的優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制等領(lǐng)域。其應(yīng)用的廣泛性則進(jìn)一步對can總線ip提出了需求。同時(shí)以ip實(shí)現(xiàn)的can總線控制器所具有的通用處理器訪問接口,良好的可移植性等優(yōu)點(diǎn)使其可以集成于各種嵌入式soc設(shè)計(jì)中。文中從can總線的規(guī)范和特點(diǎn)出發(fā),提出了can總線控制器ip核的特點(diǎn)并定義了其功能,采用verilog語言設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了can總線控制器ip核的功能,最后通過仿真和fpga原型驗(yàn)證,證明了設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的正確性。目前can總線控制器ip核已經(jīng)應(yīng)用于sopc和soc的嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)中。

在分析pid控制器設(shè)計(jì)常用的理想微分pid控制算法和實(shí)際微分pid控制算法的基礎(chǔ)上,選擇實(shí)際微分pid控制算法用于fcs165現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),并給出了抗積分飽和無擾動切換的方案。經(jīng)長期測試和實(shí)際運(yùn)行表明,實(shí)際微分pid控制算法控制效果較好。

某基于qnx實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的分散控制系統(tǒng),其現(xiàn)場控制站與現(xiàn)場i/o模塊之間的通訊采用的是基于can總線標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。針對其數(shù)據(jù)通訊所采用的pc104-can通訊卡,結(jié)合can通訊卡廠家提供的資料,介紹了此can通訊卡的硬件構(gòu)成和功能。簡述了核心芯片sja1000在can總線控制系統(tǒng)中的作用,分析了其內(nèi)部寄存器及功能,利用c語言編寫了此can通訊卡在qnx實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)下的驅(qū)動程序。

在此利用veriloghdl設(shè)計(jì)了一款can總線控制器,首先根據(jù)協(xié)議把整個can總線控制器劃分為接口邏輯管理、寄存器邏輯和can核心模塊3個模塊,然后用veriloghdl硬件描述語言設(shè)計(jì)了各個功能模塊,并使用modelsim軟件對各個模塊的功能進(jìn)行了仿真,最后使用fpga芯片對設(shè)計(jì)的can總線控制器驗(yàn)證,并連接了一個包含該fpgacan總線控制器的4節(jié)點(diǎn)can總線網(wǎng)絡(luò)。測試結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的can總線控制器能夠完成設(shè)定的功能。

隨著現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的發(fā)展,車身電子控制器件數(shù)目不斷增加,整車控制系統(tǒng)的復(fù)雜度與生產(chǎn)成本不斷提高,簡化車載電子連接線束與降低汽車設(shè)計(jì)成本的要求促使副總線技術(shù)(lin總線)應(yīng)運(yùn)而生。本文提出一種基于fpga芯片的lin總線節(jié)點(diǎn)控制器ip核設(shè)計(jì)方法。基于fpga技術(shù)的設(shè)計(jì)具有開發(fā)周期短、研發(fā)成本低的特點(diǎn)。另外,fpga技術(shù)支持動態(tài)化下的可重構(gòu)性應(yīng)用,同時(shí),大量已成熟的可應(yīng)用fpga資源,

lhb155310是西安微電子技術(shù)研究所自主研發(fā)的一種新型高速1553總線控制器,其傳輸速率可達(dá)到10mb/s.對lhb155310的工程應(yīng)用進(jìn)行可靠性驗(yàn)證.系統(tǒng)試驗(yàn)的結(jié)果表明,lhb155310完全滿足實(shí)際工程需要,并可在國內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域廣泛推廣.

mic總線控制器是時(shí)分復(fù)用串行mic數(shù)據(jù)總線控制系統(tǒng)的核心器件。mic總線控制器遠(yuǎn)程模塊專用芯片采用典型的正向開發(fā)流程,針對電路的rtl級描述,使用synopsys公司的多種工具做了前端綜合設(shè)計(jì),包括dc、dft測試插入設(shè)計(jì)、sta靜態(tài)時(shí)序分析、atpg自動測試向量生成,電路功能通過了nc-verilog工具的仿真驗(yàn)證。

can總線是一種具有國際標(biāo)準(zhǔn)且性價(jià)比較高的現(xiàn)場總線,在當(dāng)今自動控制領(lǐng)域的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。這里簡要地介紹了can總線及其控制器sja1000的工作原理和wince下流接口驅(qū)動程序的相關(guān)知識。采用wince流接口驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)對can控制器訪問并操作,并詳細(xì)地分析了sja1000驅(qū)動程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并使用platformbuilder將驅(qū)動編譯進(jìn)內(nèi)核,以動態(tài)鏈接庫的形式提供給用戶,為進(jìn)一步開發(fā)嵌入式wince操作系統(tǒng)系統(tǒng)下can總線設(shè)備提供了一個良好的底層硬件驅(qū)動支持。

介紹了基于新型高性能的c8051f005單片機(jī),利用電力載波通信技術(shù)的一種具有調(diào)壓、穩(wěn)壓、故障檢測和上傳等多功能的單燈控制器的設(shè)計(jì)方法,闡述了其工作過程并給出了其中主要硬件和軟件模塊的設(shè)計(jì)。

以c8051f340單片機(jī)為核心,提出一套精確高效的、節(jié)能的機(jī)房溫度控制解決方案。根據(jù)實(shí)時(shí)采集的機(jī)房內(nèi)外的溫濕度對機(jī)房內(nèi)的散熱器和空調(diào)進(jìn)行智能控制,從而將機(jī)房的溫濕度控制在合適的范圍內(nèi),保證機(jī)房的安全和設(shè)備的正常運(yùn)行,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)在無人值守和節(jié)約能源方面的空缺,具有一定的創(chuàng)新性和使用價(jià)值。

arinc429總線是美國航空無線電公司為統(tǒng)一航空電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)、電氣特性、外形和接插件規(guī)范而制定的一種單向高速差分信號的航空總線標(biāo)準(zhǔn),它具有性能可靠、技術(shù)成熟、簡單有效、維護(hù)成本低、接口方便等特性,被廣泛應(yīng)用在民用和軍用航空領(lǐng)域,作為機(jī)載電子系統(tǒng)之間的通信規(guī)范。文中提出了一種arinc429總線控制器的功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案,詳細(xì)闡述了各功能模塊的實(shí)現(xiàn),arinc429總線控制器驅(qū)動軟件的設(shè)計(jì),最后通過仿真和fpga驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分表明,該arinc429總線控制器功能完備,性能良好。目前arinc429總線控制器已經(jīng)應(yīng)用于嵌入式設(shè)計(jì)中。

隨著衛(wèi)星通訊技術(shù)的不斷發(fā)展,衛(wèi)星的數(shù)量不斷增加,對衛(wèi)星天線伺服設(shè)備的要求也越來越高,為了保證系統(tǒng)的不間斷通訊,同時(shí)避免對空間微波環(huán)境產(chǎn)生不必要的干擾,高可靠的天線控制器起到了重要的作用。特別是大口徑的衛(wèi)星天線,由于其波束寬度窄,對天線的角度控制要求更高。介紹了一種基于系統(tǒng)級單片機(jī)的實(shí)用型大口徑衛(wèi)星通訊地面站天線控制器的基本設(shè)計(jì),闡述了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn),并對主要部分的軟硬件實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了說明。

本文介紹了cc-link的遠(yuǎn)程站系統(tǒng)的一種新的實(shí)現(xiàn),利用arm微控制器和cc-link總線技術(shù)來設(shè)計(jì)一種新型的cc-link的遠(yuǎn)程站,從而實(shí)現(xiàn)工位設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。本文給出了的工位控制器的硬件設(shè)計(jì)電路,論述了硬件接口之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)技術(shù),給出了電機(jī)控制的原理和流程。

給出了基于p87c591單片機(jī)的智能can現(xiàn)場總線智能電磁閥控制器的硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu),并重點(diǎn)介紹了軟件設(shè)計(jì)中的can控制器初始化及can節(jié)點(diǎn)發(fā)送和接收報(bào)文子程序。現(xiàn)場試驗(yàn)表明,該新型智能電磁閥控制器可靠性高,具有廣闊的應(yīng)用前景。