IEEE1394光总线在车辆通讯系统中的应用

为解决1394b光纤总线应用于车辆通讯系统的兼容性问题,采用FPGA进行数据缓存、时序控制和协议转换,完成1394b光纤总线与传统的SPI设备之间协议转换的系统设计,实现1394b光总线与低速总线间可靠的数据传输,解决了设备兼容性的问题,对该总线在通讯领域中的应用与推广具有积极作用,并对其他协议转换的研究具有参考意义.     

基于IEEE1394b数据光传输模块研制

IEEE1394b是一种实时性强、可靠性高、应用广泛的高速串行总线,光传输技术具有良好的抗电磁干扰能力和传输距离长的优势,基于两者优势结合本文研制基于IEEE1394b数据光传输模块,以FPGA为核心控制器,基于IEEE1394b等时传输机制,采用片上系统构建PCI总线控制器以实现IEEE1394b链路层接口控制,并完成IEEE1394b的嵌入式系统DMA驱动开发,基于PSpice电路仿真设计IEEE1394b物理层电转光匹配电路.同时,所实现的IEEE1394b映射光纤通道协议完成IEEE1394b总线与光纤通道的互连,并解决IEEE1394b总线不能进入光纤路由器组网的网络拓扑结构局限性,本模块能够适应当前数据采集系统嵌入式、高速、长距离和高实时性需求.     

基于1394b和POF的光电转换实现

在短距离通信领域,针对空间小、节点多、电磁干扰强等环境中信息高速无干扰传输问题,本文提出一种基于IEEE-1394b协议的高速串行光总线的实现,完成了信息传输介质为塑料光纤时,带有光电转换电路的1394b转发器的设计.该设计能够有效降低光传输系统的成本,提高可靠性及可维护性.从PC端光总线系统网络拓扑图中显示的连接,可以看出本文设计的硬件电路满足应用系统的需求.由转发器、SMI接口塑料光纤及1394b PC节点组成的光传输系统可以高速实时传输视频及音频数据.     

基于PCI总线的CCD数字相机采集系统设计

针对高速图像信号采集系统中数据传输量大的特点,提出了一种基于PCI总线的CCD数字相机采集系统的设计方法,给出了系统整体设计方案。采集系统以Camera Link和PCI总线为接口,结合FIFO、PCI9054和FPGA来实现计算机对CCD相机的设置和图像数据的采集。Camera link接口实现低压差分信号至TTL信号的转化和相机与图像采集卡之间的串行通信,PCI9054实现本地端与PCI端的桥接使用户接口设计简单,FIFO实现对高速采集后的海量数据进行缓存,FPGA实现整个系统的时序控制。这很好的解决了计算机与数字相机进行高速、大数据量传输的难题。     

基于0V7620的机器人视觉导航系统设计

视觉导航技术是移动机器人智能化研究的关键技术。本文介绍了一种基于CMOS图像传感器OV7620的视觉导航系统,通过分析OV7620的工作机理,采用FPGA和FIFO存储器协调工作进行图像采集缓冲,同时利用高速单片机实现视觉导航算法。实验表明本系统设计合理,集成度高,控制精确,有一定的实用价值。     

全景图像采集与高速传输系统设计

针对全景多目标侦察遥感图像传输速度慢、传输质量差等问题，采用GTX高速串行收发技术、大容量高速缓存技术，设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的全景图像采集与高速传输系统，主要包括图像采集模块、GTX图像传输模块、数据缓存模块以及图像显示模块。GTX图像传输模块选用光纤作为传输介质，SFP+作为传输接口，传输协议为Aurora 8B10B single lane 4 byte,数据缓存模块选用DDR3 SDRAM作为系统的高速缓存单元。实验测试结果表明，系统最高可采集图像分辨率为500×10⁴ pixels,最高可实现10.312 5 Gbps高速视频图像的光纤无失真传输，误码率约为10^-12,为大容量图像采集和传输提供了一种可行的方案。     

基于1394b总线高效率通信的研究

随着通信技术的快速发展,各领域对高速总线的要求越来越高.在整个通信网络中,1394b的高效率有着至关重要的作用.对整个1394b总线网络提出了准确性、实时性和可靠性等约束,保证了1394b总线的传输特性;对1394b总线网络中传输的异步流数据包和STOF数据包进行包格式设计,确保了1394b总线网络传输的准确性;搭建了一个单总线四节点的1394b总线网络作为测试验证平台,并对该总线通信进行了测试与验证.经过测试分析和测试总结,本通信机制下整个通信网络的高效性能都达了到预期目标.     

基于CF卡的无线胶囊内窥镜体外接收存储系统

本文介绍了一种基于CF卡的无线胶囊内窥镜体外接收存储系统的结构与原理。该系统采用高速单片机对接收的图像帧进行同步,采用FIFO对接收到的高速图像数据进行缓存,并在FPGA和单片机的共同控制下于胶囊休眠期将数据写入数据卡,成功实现了实时记录长时间图像数据的功能,提高了系统的可靠性。     

高帧频DVI接口彩色CMOS数字相机系统设计

针对高帧频彩色CMOS图像传感器在机器视觉高速成像领域中的应用,本文介绍利用高性能可编程逻辑器件FPGA实现CMOS图像传感器MI-MV13的高速驱动时序的设计,并且在FPGA内部设计了高速FIFO缓存器和双口RAM来完成Bayer彩色阵列图像数据的实时同步转换输出RGB彩色分量。最终由2片专用DVI接口集成芯片SiI178实现了DVI-IDualLink模式的高帧频高分辨率彩色图像输出,DVI接口方便显示终端和高速存储设备链接。该相机系统具有集成度高、低功耗、接口通用紧凑、传输带宽高的优点。     

GTX接口在宽带自适应传输中的应用

针对不同数据带宽数据流实时传输和FPGA高速收发器传输速度固定的现状,提出了一种宽带自适应串行数据实时传输系统。发送端首先对待发送数据进行位宽转换和跨时钟域处理,再对数据进行标记和编码,最后通过GTX发送端口发送数据。接收端首先根据控制码和标记位解析有效数据,最后通过接收缓存模块进行位宽转换和跨时钟域处理。将该系统应用于示波记录仪采集数据传输中,当配置GTX线速度为4.5 Gbps时,15种采集卡的数据均能正确接收。该传输系统针对不同采集卡只需修改发送端缓存FIFO的写数据位宽,具有代码可移植性强、硬件平台兼容性强的特点。     

AS5643总线协议IP核设计与实现

AS5643总线是为了满足航空飞行器中高速实时数据传输的应用需求而提出的一种高速总线技术,其以IEEE 1394b协议为基础并对该协议的实时性、确定性、可靠性以及消息传输机制进行增强改进。为了推动AS5643总线技术的应用,针对AS5643总线协议IP核进行研究,设计了基于FPGA的AS5643总线协议模块,并搭建了多节点的总线互联系统对AS5643总线协议模块的功能和性能进行测试。测试结果验证了所设计协议IP核满足AS5643协议规范,实现了高带宽的数据传输,能够满足航空飞行器的应用需求。     

高速数据采集系统的新型接口设计

传统的数据采集系统均以FIFO的存储满或半满标志作为中断请求信号。本设计以CPLD为逻辑控制核心,利用其产生的中断计数模块向DSP发中断请求,有效的解决了存储数据与FIFO容量不匹配的问题,实现了高速数据采集系统的新型接口设计。实验结果表明,该设计不仅有效的提高了数据采集的速度,同时具有接口电路简单、通用性强、易于移植等特点,可广泛应用于通信和图像采集中。     

实时检测系统设计

许多检测系统对采样速率的要求不是很高，但需要实时输出检测结果。本系统设计了采样控制电路，以使A／D转换自动进行。使用FIFO存储器作为A／D转换数据的缓冲存储器。在采满一定的数据量后FIFO存储器发出半满信号，计算机从FIFO存储器中读出数据并进行数据处理，输出处理结果。计算机从FIFO中读出数据和对数据的处理不影响A／D转换。     

基于FPGA的多点温度无线采集系统

为了对国防、天文和工业领域内特殊场合进行多点实时温度监控,设计了基于可编程逻辑门阵列FPGA(field programmable gate array,FPGA)的多端口并行温度无线实时监控系统.该系统以FPGA为核心,包括温度信号采集、数据存储、数据传输、实时温度值的动态显示4个部分.系统采用多个智能温度传感器对多个测试点进行并行温度的采集,并将采集到的温度信号进行模数转换,同时缓存到FIFO(first in first out)中,FIFO里的数据在FPGA的控制下通过蓝牙模块传输到PC端.PC端完成对实时温度的显示和过温报警.各测试点的温度实时显示在PC界面上,工作人员不仅不用亲临现场就可以实时对各个监测点的温度进行监控,还可以通过记录的历史数据,进行数据分析.     

基于FPGA的DDR存储器突发读取设计技术

针对大规模采集数据读取时间较长的问题,特别是PCI总线接口的微处理器,采用单周期读取方式时,将会严重影响采集数据的实时处理。通过在FPGA中设计PCI接口控制器和DDR控制器,将PCI总线接口协议转换到内部自定义局部总线,采用双端口FIFO 作为时序同步控制缓冲器,同步内部局部总线和DDR控制器,从而解决了微处理器对DDR存储器突发读取的时序同步问题,实现了大规模采集数据的快速上传。     

基于DSP和FPGA的GIF数据采集卡的设计与实现

鉴于红外成像GIF技术在现代化精确制导武器中的重要作用,提出了一种基于DSP＋FPGA实现GIF数据采集卡的设计方案。采集卡以DSP自带的PCI接口实现了PCI总线,通过DSP的EMIFB外部存储器接口和FPGA进行数据交互。利用FPGA构建了专用的收发逻辑控制单元、数据处理单元和FIFO,完成了对目标红外图像和角度、距离数据的捕获。经过实际测试,采用本方案设计的GIF数据采集卡能够实时采集、存储导引头捕获的目标数据,工作稳定可靠,满足工程应用的需求。     

基于PCI总线的行波数据采集系统

在行波故障测距中,传统的数据采集系统无法满足采集高速变化的暂态电压、电流行波的要求,难以实现故障的精确定位。笔者研制了一种基于PCI总线的高速数据采集系统,介绍了系统原理和硬件电路。以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为中央处理器,通过高速A／D转换、同步动态随机存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory,SDRAM)和先进先出(First In First Out,FIFO)高速缓冲存储及PCI总线传输实现高速数据采集。该系统可实现高达100MHz的采样频率,能有效解决输电线路暂态行波的采集问题,在故障定位及微机保护中均能得到广泛应用。     

基于FPGA的CELLPACK信号采集系统设计

为实现CELLPACK信号的实时处理,通过对相关采集系统对比分析,设计了基于FPGA的CELLPACK信号采集系统。在该数据采集系统中,以现场可编程逻辑门阵列（FPGA）控制芯片为核心,由12bit的串行ADC对CELLPACK信号进行采样,FPGA实现的系统接收采样信号并实现实时串并转换、滤波及脉冲甄别等信号处理操作,然后将有效数据同时写入异步FIFO和SDRAM供微控制器（MCU）通过异步总线接口进行读取,从而计算出CELLPACK中的血球细胞密度。该系统已成功应用于某血细胞分析仪的产品生产中,能有效地实现信号的采集处理及存储功能。