新闻中心

EEPW首页 > 嵌入式系统 > 设计应用 > 基于FPGA的片上系统和嵌入式系统的远程监控系统

基于FPGA的片上系统和嵌入式系统的远程监控系统

作者:时间:2010-09-28来源:网络收藏

立足于利用Intemet实现核环境信息的采集。在实现上,采用了SOPC技术的解决方案,通过在中嵌入NioslI软核处理器和所需外设的IP Core(硅知识产权核),然后再配备相应的网络接口,实现利用互联网进行信息的传输。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/151480.htm

另外,通过开发用于控制信息采集子的IP核,利用固有的硬件并行特性,本做到了对多个信息源进行真正意义上的并行监控,即在进行α射线探测的同时也可以进行γ射线和温湿度等信息的获取。

  1 系统硬件设计及实现

在本系统的设计中,硬件上为了做到通用性,在结构上划分为两部分,即用于完成现场监控和数据传输的通用网络平台和用于完成温湿度、液位、α及γ辐射总量测量等工作的环境信息采集子系统。其结构分别如图l、图2所示。两个子系统通过一条40芯扁平电缆连接。在软件上,考虑到利用互联网进行数据传输的复杂性,使用操作系统和TCP/IP协议栈是必然的选择,因此硬件上也围绕这个关键点进行设计。




1.1 Niosii软核CPU

NiosII软核CPU是A137ERA公司推出的一种通用32位RISC处理器,它特别为可编程逻辑进行了优化设计,并配备有功能完善的开发套件,包括C/C++编译器、集成开发环境(IDE)、JTAG调试器等,是ALTERA公司可编程单芯片系统解决方案的核心。

作为一个软核处理器,NiosII提供了可配置的硬件及软件调试特性,包括基本的JTAG的运行控制(运行、停止、单步、存储器等)、硬件断点、数据触发、片内和片外跟踪、嵌入式逻辑分析仪。这些强大的工具可以在开发阶段使用,调试通过后便可以去掉,节省资源。NiosII处理器还提供了高、中、低三种不同性能的内核,通过与ALTERA提供的超过60种IP核(UART、时钟、DMA、SDRAM、并行I/0等)结合使用,设计师可以方便地针对特定的应用创建一个在处理器、外设、存储器和I/O接口方面都完美的方案。除此以外,NiosII还有很多其他优秀的特性,如指令定制、硬件加速器等。


1.2 网络接口单元

以太网接口芯片采用了SMSC公司专门用于嵌入式产品的LAN91C111快速以太网控制器。该芯片内部同时集成了以太网介质访问控制器(MAC)及物理层收发器(PHY),支持10/100M全双工传输模式、自动协商及流控等功能。其主机接口具有同步总线、异步总线等多种工作模式,可以方便地与各种体系的CPU连接。本设计中使用了异步总线接口模式,并与FLASH共用地址线和数据线,通过上的适配模块连接到Avalon片内总线。

  1.3 存储器单元

由于存储操作系统内核、应用程序代码、程序数据等的需要,本系统使用了一片型号为AM29LV320D的FLASH芯片。该芯片由AMD公司推出,容量为4MB,支持CFI接口,其与AvMon总线的连接需要FPGA内部的总线适配模块进行时序匹配。SDRAM用于存储运行期的程序代码和数据,HY57V563220B(L)T为现代公司推出的容量达16MB的SDRAM,由于该芯片端口宽度可达32位,因此系统中使用单芯片即可。SDRAM读写时序比较复杂,需要在FPGA中集成专用的SDRAM控制器IP核与其对接。

linux操作系统文章专题:linux操作系统详解(linux不再难懂)

上一页 1 2 下一页

评论


相关推荐

技术专区

关闭