隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展,無論是工業(yè)還是生活場景不再僅僅是物與物相聯(lián)也不僅僅是人與物相聯(lián),萬物互聯(lián)已然是世界發(fā)展的趨勢,連接的方式依據(jù)形式的不同也是復雜的,也就是所講得傳輸協(xié)議,那么要做到萬物互聯(lián)必將是眾多傳輸協(xié)議的融合也就是協(xié)議轉(zhuǎn)換,而場景不同所運用到的協(xié)議自然不同,那么設計一款可靈活配置適應任何一個多協(xié)議的場景數(shù)據(jù)終端就成了必須完成的任務。本文旨在設計一個基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的多協(xié)議轉(zhuǎn)換架構(gòu),使其能夠靈活的適用任何一個多協(xié)議轉(zhuǎn)換的場景,將多協(xié)議融為一體。如今市場上針對協(xié)議轉(zhuǎn)換,并沒有一個統(tǒng)一的標準,都是以實現(xiàn)功能為目標。協(xié)議轉(zhuǎn)換多是基于嵌入式系統(tǒng),轉(zhuǎn)換協(xié)議單一且每個場景必須特別設計,而且其協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能依靠軟件實現(xiàn),速度較慢。本論文希望依靠FPGA高頻率以及高可配置性,設計多協(xié)議轉(zhuǎn)換架構(gòu)。本文旨在設計基于FPGA的多協(xié)議轉(zhuǎn)換架構(gòu),為此做了以下幾個方面的工作。第一,本文對市場上運用最廣泛的ZigBee、WIFI、RS485、NB-IOT、以太網(wǎng)、紅外線以及藍牙協(xié)議進行了廣泛的調(diào)研,分析了每種協(xié)議的組網(wǎng)形式以及傳輸原理,特別研究... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究狀況
    1.3 本文內(nèi)容和創(chuàng)新點
        1.3.1 工作內(nèi)容
        1.3.2 主要創(chuàng)新點
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 多協(xié)議特性及多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹
    2.1 多協(xié)議特性
        2.1.1 ZigBee協(xié)議
        2.1.2 WIFI協(xié)議
        2.1.3 RS485協(xié)議
        2.1.4 藍牙
        2.1.5 紅外線
        2.1.6 NB-IOT協(xié)議
        2.1.7 以太網(wǎng)協(xié)議
    2.2 幾種協(xié)議轉(zhuǎn)換方法
        2.2.1 基于傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換
        2.2.3 基于專用轉(zhuǎn)換芯片的多協(xié)議轉(zhuǎn)換
        2.2.4 基于FPGA的協(xié)議轉(zhuǎn)換
    2.3 本章小結(jié)
第三章 基于FPGA的多協(xié)議轉(zhuǎn)換的體系架構(gòu)設計
    3.1 研究目標分析
        3.1.1 需求分析
        3.1.2 設計目標
    3.2 協(xié)議轉(zhuǎn)換的鏈路層數(shù)據(jù)分析
        3.2.1 鏈路層數(shù)據(jù)
        3.2.2 時鐘及同步問題
    3.3 多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)體系架構(gòu)設計
    3.4 協(xié)議類優(yōu)先級FIFO設計
        3.4.1 協(xié)議類優(yōu)先級配置
        3.4.2 優(yōu)先級FIFO輪詢
    3.5 基于五級流水硬核的協(xié)議轉(zhuǎn)換
        3.5.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換總體架構(gòu)
        3.5.2 速率匹配實現(xiàn)方法
        3.5.3 轉(zhuǎn)換矩陣
        3.5.4 并行流水線
    3.6 權(quán)重負載輸出
        3.6.1 權(quán)重負載架構(gòu)
        3.6.2 動態(tài)權(quán)值
    3.7 本章小結(jié)
第四章 軟件設計與實現(xiàn)
    4.1 數(shù)據(jù)輸入緩存
        4.1.1 多協(xié)議優(yōu)先級緩存
        4.1.2 同協(xié)議優(yōu)先級FIFO
    4.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
    4.3 權(quán)重負載輸出
    4.4 系統(tǒng)總體綜合與實現(xiàn)
    4.5 系統(tǒng)布局布線
    4.6 系統(tǒng)資源與功率
    4.7 本章總結(jié)
第五章 仿真與實現(xiàn)
    5.1 配置信息仿真
    5.2 協(xié)議類優(yōu)先級仿真
    5.3 協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真
    5.4 權(quán)值負載輸出仿真
    5.5 系統(tǒng)測試
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于FPGA和有限狀態(tài)機的守時系統(tǒng)設計[J]. 曾一凡,吳思琪.  計算機測量與控制. 2014(05)
[2]FPGA設計中狀態(tài)機穩(wěn)定問題的研究[J]. 衛(wèi)一然,甄國涌,單彥虎.  電視技術(shù). 2012(23)
[3]流水線自適應格型聯(lián)合處理器的FPGA設計[J]. 齊海兵.  微電子學與計算機. 2010(07)
[4]基于預測機制的自適應負載均衡算法[J]. 石磊,何增輝.  計算機應用. 2010(07)
[5]基于CH372的RS485-USB接口轉(zhuǎn)換器設計[J]. 宋麗君,董紅政.  中國科技信息. 2009(19)
[6]車用CNG鋼瓶定檢水壓試驗合格指標的探討[J]. 趙勇,夏立榮.  廣州化工. 2009(06)
[7]基于PM4351的多媒體E1傳輸電路設計[J]. 張燕,祝宇鴻,李坤和,王會.  吉林大學學報(信息科學版). 2009(04)
[8]TS流與多路E1協(xié)議轉(zhuǎn)換器設計與實現(xiàn)[J]. 潘長勇,韓冰,杜鄧寶.  電視技術(shù). 2009(04)
[9]RS232-IIC通信轉(zhuǎn)換卡的設計與實現(xiàn)[J]. 陳發(fā)林,曾春年,梁紅.  軟件導刊. 2009(03)
[10]E1-V.35協(xié)議轉(zhuǎn)換器設計實現(xiàn)[J]. 林進超,羅強,李振卿.  中國科技信息. 2008(24)

博士論文
[1]FPGA矩陣計算并行算法與結(jié)構(gòu)[D]. 鄔貴明.國防科學技術(shù)大學 2011

碩士論文
[1]嵌入式多網(wǎng)絡協(xié)議轉(zhuǎn)換器的研究與設計[D]. 蔣海莉.武漢理工大學 2012
[2]基于IEEE802.3標準的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式的封裝實現(xiàn)[D]. 郭曉宇.北京交通大學 2008
[3]嵌入式多功能接口轉(zhuǎn)換器的設計與實現(xiàn)[D]. 楊紫勝.廈門大學 2007



本文編號：3281523