【摘要】：本論文基于貴州航天計量測試技術(shù)研究所VPN網(wǎng)信息安全測試系統(tǒng)項目研發(fā)要求,設(shè)計實現(xiàn)VPN網(wǎng)信息安全測試系統(tǒng)控制器.論文圍繞VPN網(wǎng)安全測試系統(tǒng)控制器為研究與設(shè)計對象,完成了控制器設(shè)計的全部工作,包括方案論證與設(shè)計、原理圖設(shè)計、PCB版圖設(shè)計、自定義IP Core設(shè)計及功能仿真、嵌入軟件設(shè)計,以及為了配合實物樣機調(diào)試所需的上位機軟件的設(shè)計等。本控制器設(shè)計采用賽靈思公司Kintex-7系列XC7K325T FPGA作為控制核心,以FPGA的32位精簡指令集Mirco Blaze微型處理器平臺,同時配合賽靈思公司提供IP Core或用戶自定義IP Core搭建SOPC片上可編程系統(tǒng);處理器單元作為本控制器主控單元,由控制器通信單元、溫度采集與控制單元、配置單元等功能外設(shè)單元組成本控制器,為完成數(shù)據(jù)任務(wù)通信,運行狀態(tài)信息和實時控制等功能任務(wù),控制器系統(tǒng)工作時鐘設(shè)計為100MHz;具有以下幾個特點。首先本控制器使用SOPC平臺作為主控核心,可根據(jù)項目要求裁剪片上系統(tǒng),用戶可以自定義系統(tǒng)功能;其次控制器支持21路計算卡通信,其通信速率最高可達2Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速度;然后控制器兩路多個溫度節(jié)點溫度采集及九路散熱器的獨立控制,可對設(shè)備運行狀態(tài)信息實時采集和控制。最后FPGA外接25MHz和200MHz時鐘輸入,及豐富的擴展引腳和外設(shè)資源,可根據(jù)不同應(yīng)用場合靈活配置實現(xiàn)不同的功能。綜上所述,控制器具有集高性價比、配置靈活、低功耗,板級設(shè)計簡單等諸多優(yōu)點,最后,通過對各個功能單元的軟硬件進行測試和驗證及綜合驗證方法和功能驗證,控制器運行狀態(tài)良好。由此可知,本設(shè)計實現(xiàn)了高性能,資源豐富的控制器。
【圖文】：

圖 2.6 串口幀格式圖 2.5 中還包括 RS422 接口，其通信協(xié)議標準及配置類似于 RS232，在傳輸過程中稍有不同。其中，，RS422 有兩對雙絞線，在全雙工工作狀態(tài)時模擬差動電路的方式進行收發(fā)，接收和發(fā)送可是實時進行，所以不需要數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的地線支持，傳輸距離大約 1200m，速率可達 10Mb/s，且誤碼率較低RS232 的只有一組雙絞線，在全雙工工作狀態(tài)時需要數(shù)據(jù)地線的支持。2.4 控制器電源配置方案設(shè)計控制器系統(tǒng)中具有豐富的外設(shè)資源，系統(tǒng)內(nèi)部涉及多個不同的電壓值種電源芯片提供電壓；考慮到不同的器件其電源特性各有不同，同時也考慮統(tǒng)的功率、可靠性和噪聲等問題，故本設(shè)計中電源配置方案采用獨立加級聯(lián)式設(shè)計電源電路，大電流輸出時采用開關(guān)穩(wěn)壓，而在電壓輸出要求較高的地用線性穩(wěn)壓器件，利用線性穩(wěn)壓和開關(guān)穩(wěn)壓器件不同的特性，各自的優(yōu)點來

第 3 章 控制器硬件電路設(shè)計本設(shè)計的硬件電路設(shè)計規(guī)模較大�，F(xiàn)如今較大的硬件電路設(shè)計普遍采用單元化的設(shè)計方案，在整體系統(tǒng)中規(guī)劃若干個單元進行逐級的設(shè)計，本章將整體設(shè)計單元化，從頂層到內(nèi)部寄存器配置，從系統(tǒng)集成到外設(shè)的搭建進行了詳細的設(shè)計與概述。3.1 控制器頂層設(shè)計及內(nèi)、外部接口關(guān)系設(shè)計控制器頂層設(shè)計及內(nèi)、外部接口關(guān)系規(guī)劃是控制器關(guān)鍵一環(huán)，后續(xù)功能模塊原理圖的設(shè)計、芯片選型、PCB 布局布線都將以此為參考和依據(jù)。所以，為了方便后續(xù)工作的進行，控制器頂層設(shè)計及內(nèi)、外部接口關(guān)系規(guī)劃的設(shè)計，原理圖設(shè)計以規(guī)范、清晰、準確、易讀為設(shè)計原則；內(nèi)、外部接口關(guān)系規(guī)劃以功能可擴展，接口可通用，總線命名清晰可辨為設(shè)計指導(dǎo)。3.1.1 控制器頂層設(shè)計
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP273;TN791

【參考文獻】

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本文編號：2657398