新型即插即用星载计算机千兆以太网系统设计

针对我国现阶段星载计算机通用性较差和无法"即插即用"的问题,以及对数据传输速率的高要求,设计了新型即插即用星载计算机千兆以太网数据传输系统,重点研究了星载计算机的总体结构设计和千兆以太网的实现。该系统以国产BM3803为处理器,采用紧凑型外围组件互联c PCI总线为内总线与系统各功能模块互连,实现即插即用和通用化功能。千兆以太网平台采用MAC+PHY方式,MAC采用FPGA内嵌的IP核实现,PHY采用Marvell公司的88E1111芯片实现。对比国产星载计算机在以太网方面的现状,分析表明,该系统通用性更好,数据处理性能更高,数据传输速率最高可达1 Gb/s。以FPGA方式实现千兆以太网设计,有效提高了系统的可靠性和集成度,能够满足未来较长时间国内星载计算机系统在千兆以太网方面的实际应用需求。     

基于通用以太网卡的高性能通信库设计实现

采用硬件无关的设计方法,在Linux下实现了一个基于通用以太网卡的高性能集群通信库HPCL/Ethernet。该库利用Linux操作系统的网络设备接口实现了对各种以太网NIC(Network Interface Card)的支持,在软件层实现一个轻量级通信协议支持消息的可靠传输。采用通道简化缓冲区管理,固定缓冲区策略来减少消息拷贝,采用中断回收技术、链路层直接处理消息来优化通信。测试结果表明,该通信库在传输小消息时具有很低延迟,在传输大消息时具有高带宽的特点。传输消息长度为1196bytes时带宽高达1.18E+08bytes/s,是千兆以太网卡硬件带宽的94.4%。     

千兆线速防火墙SOFTWall8000的设计与实现

随着千兆网络开始在国内大规模普及,对千兆线速防火墙等高性能网络安全产品的需求日益迫切.利用XpeediumTMCXE-16芯片、pp1200、TCAM和CPCI2.16技术开发了千兆线速防火墙硬件平台,并基于该平台设计并实现了千兆线速级防火墙系统SOFTWall8000.该防火墙系统与使用网络处理器(NP)和ASIC技术实现的千兆防火墙系统相比,具有结构开放、灵活,综合计算能力强、可靠性高等优势.     

基于VPX总线的车载计算平台设计

根据车栽计算机系统的发展,设计一套基于VPX总线的车载计算平台.该平台采用模块化思想设计,具有计算和通信功能.通过千兆以太网完成各模块间的数据传输,采用IPMI实现平台管理.平台具有高可靠、高性能、模块化等特点.     

千兆线速入侵检测系统的设计与实现

随着千兆网络开始在国内大规模普及,对千兆线速入侵检测系统等高性能网络安全产品的需求日益迫切.本文基于IXP2400、pp1200、TCAM芯片和CPCI 2.16技术开发了千兆线速入侵检测系统硬件平台,并基于该平台设计并实现了一个千兆线速级入侵检测系统.该入侵检测系统较之用网络处理器(NP)和专用集成电路(ASIC)技术实现的千兆入侵检测系统具有结构开放、灵活,综合计算能力强,可靠性高等优势.     

基于FPGA的阵列信号数据采集系统

针对阵列信号数据采集系统设计要求具有幅相一致、速度快、大数据量的特点,设计了一种基于FPGA的阵列信号数据采集系统。该系统以同步采样A/D转换器为核心,配合基于FPGA的控制单元,完成128路阵列信号同步采样功能。同时采用88E1111作为网络PHY芯片,完成与上位机之间的千兆位UDP通信,实现大数据量高速传输功能。经测试,系统实现了对128路阵列信号的采集与传输,具有良好的幅度一致性、相位一致性以及快速、稳定的特点。     

基于TMS320C6657的千兆以太网接口设计

基于TI公司的TMS320C6657芯片,结合片外的PHY芯片88E1112,实现了千兆以太网通信接口的设计。结合TCP/IP网络模型,详细描述了TMS320C6657片内千兆以太网接口模块以及通信接口的硬件设计,介绍了网络开发包NDK的结构并运用NDK完成DSP通信接口软件设计,最终实现了DSP与PC间可靠稳定的网络传输。     

基于Modbus通信协议的信号采集系统

文章设计了以Modbus协议格式取得采集的电压值的系统。下位机之间是基于STM32的CAN总线通信,完成数据的传输;PC端与下位机之间,经过 RS-485总线基于Modbus协议进行的通信,实现在工业现场中更具的兼容性。文章对电压采集模块CAN通信模块和RS-485总线传输模块的硬件设计进行了描述,并对基于Modbus通信协议RS-485总线传输模块进行了关键的软件设计描述。最后,测试与结果表明,该系统可以实现以Modbus通信协议格式获得信号源的电压数据,符合系统要求。     

杆塔倾角监测与报警系统的设计

分析杆塔的环境条件对杆塔倾角监测与报警系统提出的要求,采用太阳能电池板和蓄电池联合供电的方式,设计具有定时唤醒机制的两级MCU控制的集散控制中心,一级MCU以中断方式接收加速度计传感器采集的数据,二级MCU将数据转换成RS-485传输方式,经过光纤转换模块以光缆传输到指挥控制中心,实现了信息的可靠获取及传输;该系统体积小、成本低、微功耗、可靠性高、可维护性强,可用于各种环境的倾角指示和测量。     

基于FPGA技术的安全级DCS千兆通信网络设计

随着近几十年来核电厂数字化仪控技术的发展,通信网络已经成为安全级DCS的重要组成部分。因此,提高安全级通信网络的传输速度和网络容量,已成为安全级仪控设备制造厂商提高性能指标的重要手段。本文提出了一种基于FPGA技术实现的核安全级千兆通信网络,满足安全级通信系统可靠性、安全性、实时性、确定性和独立性的要求。本文首先分析了安全级通信系统的设计要求,建立了通信网络的模型和架构,随后完成了通信系统的设计和其在FPGA中的实现,最后完成了符合安全及设计要求的功能和系统的验证。本设计拥有自主知识产权并且在工程项目中实际应用,为数字化仪控设备国产化打下坚实基础。     

基于SOPC的宽幅喷墨打印机控制系统

针对宽幅喷墨打印机大量图像数据的传输和处理、系统运动控制器的复杂算法实现及产品后续的升级开发等问题,采用Nios II嵌入式软核处理器为核心,通过添加外围相应的存储、通信及控制模块,设计基于可编程片上系统的宽幅喷墨打印机控制系统。实验结果表明,该系统集成度高、对大量图像数据的传输和处理速度快、工作可靠性好。     

基于GJB289A总线SoC芯片的1553模块设计与实现

传统的1553模块主要采用DIP封装的协议处理器、计时器、收发器设计,PCB板重量大、功耗高、可靠性及维护性差,难以满足新型武器装备的"小、低、轻"要求。提出了一种基于自主正向的高速GJB289A总线(1~10 Mb/s)So C芯片的1553模块设计方案,从硬件及软件设计上阐述了基于GJB289A总线So C芯片的1553模块的设计与实现,并提出了该模块的技术优势。该模块是一款集成终端So C芯片的GJB289A总线通信设备,实现了GJB289A总线中的BC、RT功能。该模块功耗低,性能、功能稳定可靠,可移植性强,集成度高,具有较高的成熟度,满足机载航空电子系统总线设计要求,已成功应用于多个项目中。     

基于ZYNQ的全冗余高速箭地通信装置设计

针对新型低温燃料运载火箭箭体较长,箭地之间通信距离远且传输可靠性要求高的特点,采用ZYNQ架构研制了一套小型化的全冗余高速通信装置;该装置通过分体式结构设计实现了模块的可扩展性,通过FPGA实现了 LVDS/422接口、链路层组帧拆帧、板上时序及逻辑控制,通过ARM实现了系统资源调度、数据存储、网络通信及双网口绑定,通过采用基于AXI总线的多DMA通道并行传输方式实现了高性能传输;与传统的箭地通信装置相比,这种装置不仅体积缩小到原来的1/4,成本降低为原来的1/3,通信速率提高了一倍,且可靠性更高.     

FPGA与88E1111的千兆以太网接口设计

为实现设备间数据的以太网传输,对TCP/IP协议进行深入了研究,设计了基于FPGA和PHY物理层芯片88E1111的千兆以太网数据传输系统.系统采用硬件描述语言实现以太网传输协议,并利用Xilinx提供的M AC以太网控制器IP核完成帧校验和封装,物理层实现采用88E1111芯片.结合系统设计需求对TCP/IP以太网数据协议进行裁剪,仅保留UDP协议、IP协议和ARP地址解析协议.经测试,千兆以太网能够稳定、高效地实现数据传输.     

基于Linux和FPGA的嵌入式千兆网数据传输实现

把现场采集的海量数据可靠地传到远程的服务器上是论文的任务。在Xilinx FPGA上用PowerPC硬核、内存控制器和千兆网IP核构建SOPC系统。在PowerPC405上移植嵌入式Linux操作系统,实现了嵌入式千兆网数据传输。通过编程测试得出网络传输性能和数据包大小的关系。此外,设计了用户自定义接口逻辑IP核,以便能和采集模块高速通信并缓存。该系统的优点是体积小、数据带宽高、可靠,结果表明符合项目的要求。     

基于FPGA的十端口千兆以太网接口的设计与实现

当前的路由器或交换机产品都提供多端口千兆以太网接口。采用高性能FPGA设计十端口千兆以太网接口,阐述了系统平台的硬件设计及主要单元模块的功能,并对FPGA内部程序设计的主要思想和数据流程作了较详细介绍。测试结果表明,该接口实现了十路千兆的线速处理的性能要求。     

基于FPGA的十端口千兆以太网接口的设计与实现

当前的路由器或交换机产品都提供多端口千兆以太网接口.采用高性能FPGA设计十端口千兆以太网接口,阐述了系统平台的硬件设计及主要单元模块的功能,并对FPGA内部程序设计的主要思想和数据流程作了较详细介绍.测试结果表明,该接口实现了十路千兆的线速处理的性能要求.     

基于CC2530的ZigBee无线气压测量模块设计及实现

基于CC2530芯片,采用ZigBee点对点无线传输方式,设计并实现了气压测量及无线传输模块。模块具有低功耗、可靠性高、传输距离远等特点,且完全满足设计所需精度要求,可用于冷藏集装箱全自动的气密性试验装置中。     

基于SoPC的视频监视器千兆网显示接口设计

应用SoPC和千兆以太网技术设计实现了视频监视器的千兆网显示接口。通过该接口视频监视器可以完成数字视频信号的远程接收和显示。该设计利用Altera SoPC解决方案,将主要模块集成在一片FPGA上,可以快速构建千兆以太网系统,提高系统的集成度与稳定性。在数字远程视频传输上,该设计充分利用了千兆网的特性,对比其他数字视频传输方法,具有高速率、低成本以及分组数据的优势。     

基于PCIe总线的双路1394B接口模块设计与实现

为了满足航电系统中前端传感器捕获的图形图像数据实时传输的需求,设计并实现了基于PCIe总线的双路1394B接口模块。该模块通过PCIe接口与主机交互,采用S400β传输模式,软件设计符合标准OHCI规范,支持AS5643协议,异步流包数据收发采用链式队列管理,主机与1394B控制器之间通过DMA操作,实现大数据块的并行处理,两路1394B相互独立,显著提升数据传输性能。测试验证结果表明,该模块具备带宽高、可靠性高、CPU资源占用率低等特点,已在某项目获得成功应用,实现了图形图像数据的实时传输,满足系统设计要求,表现出了良好的稳定性和适应性,具有实践应用价值。