基于FPGA的通用總線動態(tài)可重構(gòu)設(shè)計
本文關(guān)鍵詞: 通用總線 動態(tài)局部可重構(gòu) EAPR 嵌入式開發(fā) 內(nèi)部配置訪問端口 出處:《南京航空航天大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,現(xiàn)代測試系統(tǒng)正在向通用系統(tǒng)的方向發(fā)展,因此,測試系統(tǒng)必須具有通用化和可擴展性等一系列優(yōu)點?偩是測試系統(tǒng)的重要組成部分,針對此研究熱點,本文開發(fā)了一套基于FPGA的通用總線動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng),實現(xiàn)了多種總線通信功能的實時切換。本文首先分析了數(shù)據(jù)通信總線測試系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,根據(jù)通用化的發(fā)展方向,給出了數(shù)據(jù)通信總線測試系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,并設(shè)計上位機監(jiān)控界面和相應(yīng)總線的外圍接口電路。分析不同總線的通信協(xié)議,利用FPGA的可編程特性分別設(shè)計了ARINC 429、RS232、RS422和CAN總線等多個通信模塊,并進行功能仿真和波形的具體分析。然后結(jié)合基于EAPR的動態(tài)局部重構(gòu)方法和基于FPGA的嵌入式開發(fā)流程,在FPGA芯片中手動規(guī)劃動態(tài)局部可重構(gòu)區(qū)域,設(shè)計了一個總線通信可重構(gòu)系統(tǒng),從硬件處理器系統(tǒng)設(shè)計、應(yīng)用軟件設(shè)計和動態(tài)局部可重構(gòu)設(shè)計等方面詳細分析了該系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)流程。把上位機界面、FPGA中內(nèi)嵌的微處理器和內(nèi)部配置訪問端口ICAP相結(jié)合,可以從外部的CF卡中實時加載不同的總線通信模塊,以小規(guī)模的硬件資源實現(xiàn)了大規(guī)模系統(tǒng)的功能。最后在FEM025開發(fā)板上進行功能驗證,實驗結(jié)果表明,本文所設(shè)計的系統(tǒng)各項通信指標滿足要求,界面友好,操作簡單,具有很高的實用價值。
[Abstract]:With the rapid development of microelectronic technology, modern test system is developing to the direction of universal system. Therefore, test system must have a series of advantages, such as generalization and extensibility. Bus is an important part of test system. In this paper, a dynamic reconfigurable bus system based on FPGA is developed, which realizes real-time switching of various bus communication functions. Firstly, this paper analyzes the research status of data communication bus testing system at home and abroad. According to the general development direction, the overall design scheme of the data communication bus test system is given, and the monitor interface of the upper computer and the peripheral interface circuit of the corresponding bus are designed, and the communication protocols of different buses are analyzed. Based on the programmable characteristic of FPGA, several communication modules, such as ARINC 429 / RS232 / RS422 and CAN bus, are designed, and the function simulation and waveform analysis are carried out. Then, the dynamic local reconstruction method based on EAPR and the embedded development flow based on FPGA are combined. A bus communication reconfigurable system is designed by manually planning the dynamic local reconfigurable region in the FPGA chip, and the hardware processor system is designed. Application software design and dynamic local reconfigurable design are used to analyze the design and implementation of the system in detail. The microprocessor embedded in the upper computer interface is combined with the internal configuration access port (ICAP). Different bus communication modules can be loaded from the external CF card in real time, and the function of large-scale system can be realized with small scale hardware resources. Finally, the function verification is carried out on the FEM025 development board, and the experimental results show that, The system designed in this paper meets the requirements of communication, friendly interface, simple operation, and has high practical value.
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP336;TN791
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本文編號:1499377
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