【摘要】：本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于FPGA的PXI總線的3U板卡,適配PXI機(jī)箱,構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測(cè)試與診斷系統(tǒng)的硬件部分。板卡采用目前先進(jìn)的FPGA技術(shù),完成板卡與多種接口如RS232、V.35、V.21、X.21、V.24的通信。充分利用PXI總線的開(kāi)放性好、數(shù)據(jù)傳輸速率高的特點(diǎn),研究了面向PXI總線的板卡開(kāi)發(fā)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測(cè)試與診斷的多種接口板卡,設(shè)計(jì)了配置程序和應(yīng)用程序。 介紹了PXI總線的發(fā)展歷史,分析了PXI總線的面向測(cè)試的優(yōu)點(diǎn),比較采用專用接口芯片和采用FPGA為核心開(kāi)發(fā)板卡兩種方案,確定了系統(tǒng)的總體方案,定型FPGA為Altera公司的EP2C35。介紹了器件支持的I/O端口標(biāo)準(zhǔn),列舉了器件支持的端口協(xié)議。根據(jù)板卡的硬件需要,分配器件的管腳,設(shè)計(jì)板卡的各種外圍接口電路,擴(kuò)展系統(tǒng)的SDRAM,完成硬件電路原理圖設(shè)計(jì),給出了六層電路板的參數(shù),提供了印制板制作的依據(jù)。 根據(jù)硬件電路的原理,在SOPC Builder中構(gòu)建系統(tǒng),配置各種控制器的IP核,闡述了系統(tǒng)自動(dòng)生成文件的內(nèi)容,說(shuō)明了配置程序的下載方式及下載的位置。以四路RS232接口為例,使用Verilog HDL語(yǔ)言編寫外圍接口RS232模塊,在SOPC Builder中封裝自定義的外圍接口RS232模塊,加入到配置程序中。使用在SOPC Builder中生成的HAL,在Nios II 8.0下使用C語(yǔ)言編寫應(yīng)用程序。 測(cè)試了制作好的印制板,板卡的測(cè)試采用分階段的逐步細(xì)化的測(cè)試方法:分為硬件測(cè)試部分和軟件測(cè)試部分兩部分,測(cè)試數(shù)據(jù)表明:板卡的各個(gè)電路功能正確,能夠正常工作,為軟件設(shè)計(jì)提供了硬件基礎(chǔ)。
【圖文】：

I System Alliance）將 PXI 總線定義為開(kāi)放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，繼而推向市場(chǎng)， 7 月發(fā)布 PXI 規(guī)范 2.0，于 2003 年 2 月發(fā)布 PXI 規(guī)范 2.1。XI 是一種高性能的開(kāi)放性、模塊化儀器總線，它由 Compact PCI 規(guī)范定線技術(shù)發(fā)展而來(lái)，增加觸發(fā)總線、參考時(shí)鐘、星型觸發(fā)和局部總線，滿用戶的要求[8]。PXI 總線充分發(fā)揮了臺(tái)式 PC 的性能價(jià)格比優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)儀器儀表領(lǐng)域的擴(kuò)展功能，保證了系統(tǒng)的易于集成和使用，在數(shù)據(jù)采集化系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)和圖像處理等方面有著廣泛應(yīng)用。PXI 新增的儀器功能XI 總線保持了 PCI 總線所有的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)增加了專用的系統(tǒng)參考時(shí)鐘星形觸發(fā)總線和本地觸發(fā)總線，使得 PXI 總線系統(tǒng)滿足了精確定時(shí)、訊的需要[9]，如圖 1-1 所示。

2 板卡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)討論以 FPGA 為核心的 3U 板卡的使用平臺(tái)，分析符合I 總線的機(jī)箱和系統(tǒng)控制器，對(duì)板卡的兩種開(kāi)發(fā)方案進(jìn)行框圖和軟件模塊圖。使用基礎(chǔ)FPGA 為核心的 3U 板卡，，目的是構(gòu)建基于 PXI 總線的板統(tǒng)的基礎(chǔ)硬件。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測(cè)試與診斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)硬件主、PXI 系統(tǒng)控制器和 PXI 模塊接口卡，如圖 2-1 所示。P方案選擇相對(duì)固定，需要按照指標(biāo)參數(shù)找到符合設(shè)計(jì)要
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TP336

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張遠(yuǎn);從BIRTV'99看非線性編輯產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)[J];中國(guó)傳媒科技;1999年10期

2 ;計(jì)算機(jī)及外設(shè)[J];今日電子;2001年01期

3 ;計(jì)算機(jī)、外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備[J];電子產(chǎn)品世界;2004年22期

4 吳琳;;板卡型非編和軟件型非編之比較[J];現(xiàn)代電視技術(shù);2006年01期

5 ;研華推出基于8板卡Packetarium平臺(tái)[J];信息安全與通信保密;2010年09期

6 王宏新;工控機(jī)的日常使用維護(hù)[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2000年S3期

7 彭京湘;熱插入對(duì)電源要求的處理方法[J];電子產(chǎn)品世界;2000年07期

8 吳信一;硬件產(chǎn)品的外觀與性能的沖突[J];網(wǎng)絡(luò)與信息;2003年10期

9 怪鴨獸;我談板卡設(shè)計(jì)的公版與非公版[J];電腦愛(ài)好者;2003年08期

10 鄭云;舒琦;;如何實(shí)現(xiàn)北電Dual GE板開(kāi)通千兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)[J];江西通信科技;2008年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 蔡靜莉;賈宇彤;;板卡儀器自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[A];2011航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

2 王林進(jìn);;5136-PFB-VME板卡在GE 90-70 PLC中配置的探討[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2011年會(huì)論文集[C];2011年

3 相歲女;楊展飛;侯元立;;研華PCL-841板卡在CAN網(wǎng)通信中的應(yīng)用[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2008年會(huì)論文集[C];2008年

4 相歲女;楊展飛;侯元立;;研華PCL-841板卡在CAN網(wǎng)通信中的應(yīng)用[A];2008全國(guó)第十三屆自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

5 邱云周;張春雷;高山;;DSP與FPGA在運(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用和研究[A];第一屆變頻器與伺服企業(yè)論壇論文集[C];2003年

6 陳付亮;路輝;邱長(zhǎng)泉;;基于EXC4000VXI板卡的1553B驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)[A];第十九屆測(cè)控、計(jì)量、儀器儀表學(xué)術(shù)年會(huì)(MCMI'2009)論文集[C];2009年

7 佟為明;鞠昌斌;林景波;劉勇;;基于PCI板卡的DeviceNet主站設(shè)計(jì)[A];2009中國(guó)儀器儀表與測(cè)控技術(shù)大會(huì)論文集[C];2009年

8 楊篤偉;唐吉祥;王奇;;通用計(jì)算機(jī)位同步串行通訊的實(shí)現(xiàn)[A];第11屆全國(guó)電氣自動(dòng)化電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

9 陰瑋;陳偉;石山;陳玉;孟永鵬;成永紅;;基于即插即用技術(shù)的斷路器在線監(jiān)測(cè)單元的研制[A];2006全國(guó)電工測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

10 曹鋒;陳再雄;;惠州蓄能水電廠OTN傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用[A];抽水蓄能電站工程建設(shè)文集(2010)[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 ;“板卡+交換機(jī)”模式的應(yīng)用[N];人民郵電;2002年

2 ;CTI板卡的十項(xiàng)主要技術(shù)[N];計(jì)算機(jī)世界;2002年

3 ;幾種主要的奧迪堅(jiān)板卡功能[N];計(jì)算機(jī)世界;2001年

4 江蘇 孫振華;看元件選板卡（一）[N];電腦報(bào);2002年

5 ;業(yè)內(nèi)名家點(diǎn)評(píng)CTI板卡[N];計(jì)算機(jī)世界;2002年

6 本期評(píng)論員 電腦報(bào)數(shù)字實(shí)驗(yàn)室資深工程師 王誠(chéng);板卡進(jìn)入寡頭時(shí)代[N];電腦報(bào);2006年

7 ;飛思卡爾發(fā)布BSP板卡支持包[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

8 彭芳;IntQel帶給板卡級(jí)電信市場(chǎng)什么[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2003年

9 張樹(shù)忠;板卡變形導(dǎo)致故障的分析與檢修[N];中國(guó)電腦教育報(bào);2005年

10 ;板卡秀[N];中國(guó)電腦教育報(bào);2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 許憲成;基于網(wǎng)絡(luò)處理器的入侵檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化研究[D];華南理工大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 葉劍鋒;基于CycloneⅡ的PXI總線板卡設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2009年

2 張顏艷;HVDC控制保護(hù)板卡可靠性模型及備件儲(chǔ)備策略研究[D];華南理工大學(xué);2011年

3 吳慶銀;基于嵌入式的安全計(jì)算機(jī)板卡的測(cè)試系統(tǒng)的研究[D];東北大學(xué);2009年

4 鐘紹禹;基于FPGA和PXI的V.35協(xié)議板卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2011年

5 王沖;某發(fā)射控制盒綜合測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

6 于振華;基于PCI的ARINC429機(jī)載總線板卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];成都理工大學(xué);2010年

7 李樹(shù)晨;MRFP通用架構(gòu)設(shè)計(jì)及基于各板卡的實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2008年

8 于麗娜;某數(shù)據(jù)記錄裝置地面測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2012年

9 劉文豪;基于MPC8321的四串口接口板卡設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2010年

10 朱雯;廢電腦及配件的材料回收[D];南京理工大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2656721