基于FPGA技术的外部主站与RTDS高速通信系统

针对RTDS仿真系统暂态数据大容量高速度的传输要求,开发了一种基于现场可编程门阵列（field programmable gate array, FPGA）技术的高速通信方法。基于该方法,研发了特性展示主站与RTDS的数据通信系统,能够进行微秒级别的高精度高速采样,可将RTDS仿真的微秒级暂态数据实时传输并存储到主站,支持主站的实时推送功能或回放分析功能。基于吉比特收发器FPGA（Gigabit Transceiver FPGA,GTFPGA）卡内置的高速通信Aurora协议开发了RTDS仿真器、GTFPGA卡和电网特性展示系统间的通信模块,通过网络WinPcap软件实现RTDS实时数据的传输,实现暂态数据的展示和回放分析。该模块以光纤为传输介质,以高性能FPGA为数据采集系统,具有良好的通用性和可推广性。     

基于FPGA的UART电路的设计

本文分析了通用异步收发器(UART)的功能特点。利用FPGA设计实现了UART的核心功能,包括波特率发生模块、发送模块和接收模块,并给出了仿真结果。程序下载到FPGA芯片中,通信数据完全正确。该设计不仅实现了异步通讯的主要功能,而且电路简单,工作稳定、可靠,可以将其灵活地嵌入到各个通信系统中。     

基于Biss协议的绝对式编码器数据采集

为了满足伺服控制系统数据读取的需求,针对基于Biss协议的高精度绝对式编码器数据提取问题,主要从硬件电路设计和软件设计两方面进行研究,给出了系统的设计方案.系统硬件系统由保护电源、差分信号接口和Biss主控制器组成,在硬件电路设计的基础上,根据Biss串行通信协议,采用FPGA实现了编码器数据读取的有限状态机.最后,在设计的硬件电路的基础上进行了编码器的数据读取实验,验证了设计的正确性,为基于Biss协议的高精度编码器在伺服控制系统中的应用提供了一定的参考.     

VME数据采集模块设计与校准方法研究

数据采集模块是自动化测试系统的重要组成部分,其采集数据是否准确直接影响到整个测试系统的性能.主要介绍了基于VME总线的数据采集模块的设计和采用FPGA实现数据采集控制与校准.为了提高数据采集模块的转换精度和校准速度,用最小二乘线性拟合的方法设计模块的校准参数并且在FPGA内部实现校准模型.实验表明该校准方法能快速有效地...     

基于FPGA的遥感相机图像传输系统设计

设计了一种遥感相机图像传输系统,用于接收并解码光学遥感系统的数据.该系统以FPGA作为逻辑控制的核心,以CameraLink接口作为与上位机数据传输的接口.描述了系统的主要组成和FPGA模块化设计的实现方法,阐述了系统的基本硬件结构和软件工作流程,并给出了其核心模块的时序仿真波形图.测试结果表明本系统数传速率达到6.72 Gbps,能实现遥感相机图像数据的实时解码传输,满足系统设计要求.     

基于FPGA的遥感高速图像数传系统设计

研究并设计了一种高速图像数传系统,对视频电子系统处理过的图像数据进行格式转换,通过高速串行收发器Tlk2711接收视频处理器发送过来的串行LVDS图像数字信号,并将其转换为并行信号传给FPGA,再通过Camera Link接口与上位机进行图像数据传输并实时成像.同时模拟相机管理控制器实现对相机电子系统中信息处理器的遥测遥控功能,完成控制信号的解析.主要描述数传系统的组成及其FPGA核心模块化设计的实现方法.测试结果表明,本系统成像结果清晰准确,能够完成数据率为2.5 Gbps的点对点高速传输,系统数传速率达到6.72 Gbps.     

电力系统继电保护信息管理的图形化平台

探讨了继电保护信息管理系统图形化平台的实现,分析了继电保护图形平台的一、二次图纸、数据结构、拓扑辨识等核心问题.根据对继电保护图形平台的特点分析提出了基于继电保护图元的设计方法以及图形与数据的智能关联思想,并依此对继电保护图纸进行模块分解、定义和存储.根据实际系统的功能需求分析,将继电保护图纸分解为互相关联的模块序列.据此设计图形化平台可以实现图文技术资料综合管理、继电保护动作图纸仿真和其它相关的附加功能.开发的广东沙角发电厂C厂和广州变电管理所继电保护信息管理系统在实际工作中有效地发挥了作用,验证了本文思想和算法的正确性.     

基于FPGA的USB数字I/O设备设计

从系统硬件设计和软件设计2个方面阐述了USB数字I/O设备的设计方法.本次设计依据USB 2.0通信协议,以FPGA逻辑为核心控制器件,实现与USB接口芯片CY7C68013的通信控制,多通道数据的存储、读取、发送和采集.较为详细的论述了该设备的软硬件设计及实现,介绍了整体设计思路、硬件总体架构和软件流程,并且对程序进...     

电力系统继电保护的FPGA方案设计与研究

分析电力继电保护系统的基本需求;提出了使用FPGA与嵌入式系统构建保护系统的设计思想;重点分析和讨论了高速AD采样、同步、硬件保护算法、存储管理、对外接口等重要模块的设计.     

VXI总线高速大容量数据采集模块

本文根据某舰空导弹自动测试系统的要求,设计了基于VXI总线的4通道高速数据采集模块.它以SDRAM为数据缓冲单元,用FPGA实现控制和与VXI总线的接口.控制程序采用自顶向下的模块化设计方法,用VHDL实现电路行为的描述.采用状态机(FSM)控制整个流程,实现了各路控制信号的可靠同步.针对SDRAM控制复杂的特点,设计了基于FPGA的SDRAM控制器.驱动程序和应用程序用LabWindows/CVI编写.测试结果表明,模块的采样频率可达200 MHz,有效位数为7.76位,达到了预期的指标.