本文關(guān)鍵詞：基于網(wǎng)絡(luò)接口的離散IO模塊設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為滿足計(jì)算機(jī)自動(dòng)測量領(lǐng)域、航空航天測控以及工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域?qū)﹄x散信號采集、處理以及驅(qū)動(dòng)輸出的需求,本課題設(shè)計(jì)了一種基于網(wǎng)絡(luò)接口的離散I/O模塊。該模塊能夠?qū)崿F(xiàn)96路四種幅值的離散信號輸出,驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備工作;并能采集四種幅值96路通道離散信號,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和顯示。本論文采用基于SOPC技術(shù)的設(shè)計(jì)方案,將處理器、存儲(chǔ)器、各種接口模塊核等系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要的功能模塊集成到一個(gè)FPGA器件上實(shí)現(xiàn)。整個(gè)設(shè)計(jì)以Nios II軟核處理器為核心,將SRAM控制器、EPCS控制器、DM9000A控制器、PIO模塊、JTAG模塊等各種IP核作為外設(shè),來搭建Nios II處理器系統(tǒng)。并在此系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)嵌入式軟件部分的開發(fā)。整個(gè)設(shè)計(jì)的軟件由嵌入式軟件和PC端軟件兩大部分構(gòu)成,兩者通過應(yīng)答方式相互通信。其中,嵌入式軟件設(shè)計(jì)主要包括網(wǎng)絡(luò)接口芯片DM9000A驅(qū)動(dòng)程序的移植,服務(wù)器端網(wǎng)絡(luò)通信功能設(shè)計(jì)以及離散IO模塊各功能的算法設(shè)計(jì)。PC端軟件部分重點(diǎn)分析了離散IO模塊各個(gè)功能的算法,Socket套接字編程算法,以及人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)方法。為保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信過程的穩(wěn)定性和可靠性,此次設(shè)計(jì)軟件部分采用控制碼驗(yàn)證機(jī)制。該課題創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程修改IP功能,并給出了具體實(shí)現(xiàn)思路,同時(shí)采用相應(yīng)算法,靈活獲取不同設(shè)備IP,實(shí)現(xiàn)同一界面控制多個(gè)離散IO模塊的目的。課題最后,根據(jù)設(shè)計(jì)需求搭建離散IO模塊運(yùn)行的多播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,并對模塊的功能進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試結(jié)果表明多個(gè)離散IO模塊能夠在多播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,能夠較好完成設(shè)計(jì)要求的96路通道信號的實(shí)時(shí)采集、驅(qū)動(dòng)輸出以及自檢測功能,達(dá)到預(yù)期目標(biāo),由于整個(gè)系統(tǒng)采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法,極大的增加了系統(tǒng)的通用性和可移植性,對其他類似模塊的開發(fā)具有參考意義。
【關(guān)鍵詞】：SOPC Nios II處理器系統(tǒng) DM9000A 套接字
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP334.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景與意義9
• 1.2 課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)10-13
• 第二章 離散IO模塊的總體設(shè)計(jì)13-23
• 2.1 需求分析13-14
• 2.1.1 離散IO模塊工作環(huán)境13-14
• 2.1.2 系統(tǒng)需求分析14
• 2.2 硬件設(shè)計(jì)方案14-18
• 2.2.1 硬件方案概述14-16
• 2.2.2 硬件設(shè)計(jì)總體框架16-18
• 2.3 軟件設(shè)計(jì)方案18-22
• 2.3.1 軟件方案概述18-21
• 2.3.2 軟件設(shè)計(jì)總體框架21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 離散IO模塊Nios II處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)23-32
• 3.1 Nios II處理器系統(tǒng)組成23-24
• 3.2 Nios II處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)24-31
• 3.2.1 處理器模塊設(shè)計(jì)24-26
• 3.2.2 存儲(chǔ)器模塊設(shè)計(jì)26-27
• 3.2.3 外設(shè)IP核設(shè)計(jì)27-29
• 3.2.4 處理器系統(tǒng)屬性設(shè)計(jì)29-31
• 3.3 本章小結(jié)31-32
• 第四章 離散IO模塊嵌入式軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)32-53
• 4.1 嵌入式軟件需求分析32
• 4.2 嵌入式網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)32-42
• 4.2.1 嵌入式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧選擇32-35
• 4.2.2 DM9000A驅(qū)動(dòng)程序的移植35-41
• 4.2.3 DM9000A驅(qū)動(dòng)程序功能驗(yàn)證41-42
• 4.3 嵌入式應(yīng)用程序設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)42-52
• 4.3.1 整體設(shè)計(jì)42-43
• 4.3.2 NicheStack協(xié)議棧設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)43-44
• 4.3.3 嵌入式應(yīng)用程序算法設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)44-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 離散IO模塊PC端軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)53-71
• 5.1 PC端軟件整體架構(gòu)53
• 5.2 Socket網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)53-54
• 5.3 功能模塊算法設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)54-62
• 5.3.1 需求分析55-56
• 5.3.2 初始化功能模塊56-57
• 5.3.3 遠(yuǎn)程更改IP功能模塊57-58
• 5.3.4 自檢測功能模塊58-60
• 5.3.5 采集功能模塊60-61
• 5.3.6 驅(qū)動(dòng)輸出功能模塊61-62
• 5.4 人機(jī)界面設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)62-69
• 5.4.1 人機(jī)界面設(shè)計(jì)說明62-63
• 5.4.2 人機(jī)界面需求分析63-64
• 5.4.3 人機(jī)界面算法設(shè)計(jì)64-69
• 5.5 本章小結(jié)69-71
• 第六章 離散IO模塊調(diào)試及功能驗(yàn)證71-80
• 6.1 調(diào)試平臺(tái)的搭建71-74
• 6.1.1 硬件平臺(tái)搭建71-72
• 6.1.2 網(wǎng)絡(luò)多播環(huán)境搭建72-74
• 6.2 離散IO模塊功能調(diào)試與驗(yàn)證74-79
• 6.2.1 遠(yuǎn)程更改IP功能驗(yàn)證74-76
• 6.2.2 驅(qū)動(dòng)輸出功能驗(yàn)證76-78
• 6.2.3 輸入功能驗(yàn)證78
• 6.2.4 自檢測功能驗(yàn)證78-79
• 6.3 本章小結(jié)79-80
• 第七章 總結(jié)與展望80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-84
• 碩士期間的研究成果84-85

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 糜峰;基于SOPC的智能儀器多接口程控模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];江蘇大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于網(wǎng)絡(luò)接口的離散IO模塊設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：341750