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基于FPGA的自定义总线MCMB的设计与实现

作者:时间:2013-04-23来源:网络

摘要:针对现在对机载数据采集系统中技术的要求,采用Altera公司的CycloneIII系列 EP3C40F484,在数据采集系统中实现了数据采集的设计。通过Modelsim进行功能仿真,并利用QuartusⅡ自带的仿真软件SignaltapⅡ在上调试验证IP核设计的正确性。
关键词:总线;机载数据采集系统;Modelsim;QuartusⅡ

机载数据采集系统由于其特殊的应用环境,对数据采集的要求较高。飞机一般都在高速、高空、高温环境下飞行,所以机载数据采集系统不仅要加大系统可靠性和电磁兼容性方面的设计,还要针对数据采集种类多、时间长、数量大、精度高等要求作更多特殊处理。可编程逻辑器件()能将传统数据采集系统中的很多外围设备和分立元件集成,减小系统的体积,同时还具备系统在线编程的能力,使系统的维护、开发、更新变得更加方便。这些特性较好的解决了机载系统对产品重量轻、体积小、可靠性高、复杂度高等要求。
随着计算机技术的发展,出现了许多优秀的总线技术,PCI总线和Wishbone总线就是其中的杰出代表。本文在对PCI总线和Wishhone总线研究的基础上,在FPGA内部设计实现了一种符合应变参数结构、适用于机载大量数据快速稳定传输的总线,在数据采集系统内部以IP核的形式实现了分布式数据采集总线(总线),真正达到高效、高速的数据双向传输。

1 数据采集系统的整体设计
系统整体系统框图如图1所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/189629.htm

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机载数据采集系统采用模块化的设计思想,将机载分布式数据采集系统分为主控制单元、供电单元、总线中继单元、远程控制单元、传感器单元这几个模块。供电单元负责给整个系统提供所需电源。远程控制单元负责接收主控制器发送的信息并对其进行处理。当需实现远距离传输时,在远程终端处增加中继单元,延长通信距离。传感器负责采集外部实时参数并经远程模块上传至主控制器。主控制器控制整个数据采集系统的工作,一个主控制器可以连接多个远程终端,通过的MCMB总线实现数据的采集和控制,完成对端点数据的采集。下面详细介绍自定义MCMB总线IP核的设计。

2 MCMB总线IP核整体设计
MCMB总线IP核的整体设计分为SMC接口模块和MCMB主桥接口模块两个部分。SMC接口模块实现ARM的SMC总线到Wishbone总线的转换,MCMB
主桥接口模块实现的是Wishbone总线到MCMB总线的转换。这里我们将对这两个设计部分做详细介绍。

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关键词: FPGA MCMB 自定义 总线

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