基于Rocket I/O模块的高速I/O设计

介绍了采用Virtex-ⅡPRO系列FPGA设计的应用于下一代无线通信系统中的高速I/O。由于充分利用芯片中集成的RocketI/O模块,并采用差分输入参考时钟、8B/10B编码、预加重处理、通道绑定技术等,实现了四个绑定通道的高速互连(2.5Gbaud)。设计结果表明,采用RocketI/O模块进行高速I/O设计,可极大简化片上逻辑电路和片外PCB版图设计。     

基于FPGA的高速冗余I/O总线设计与实现

为了实现控制器与I/O模块之间的数据实时、可靠传输,设计并实现了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的控制系统高速冗余输入/输出(I/O)总线。其物理层采用多点低压差分信号标准。因此,该总线具有高实时性、高吞吐率和易扩展等特点。控制器通过A/B总线交替实现与I/O模块的通信,实时监测链路状态并采集I/O模块数据。利用非实时时隙,可以实现I/O模块对时、内存监视等非实时报文的控制。控制器ARM芯片运行QNX实时操作系统,通过直接内存存取(DMA)把需要与I/O通信的报文传输给FPGA。FPGA接收到报文后进行解析,并在报文末尾自动填入循环冗余校验(CRC)码和帧尾标志。FPGA接收到I/O模块反馈的数据后进行循环冗余校验:校验通过则填入对应模块接收缓冲区;校验错误则在相应I/O模块的寄存器填入循环冗余校验错误标志,以减轻ARM芯片的负载。该基于FPGA的高速冗余I/O通信总线,在实际应用中取得了很好的使用效果。     

基于CAN总线双冗余工业I／O模块的设计

针对分布式控制系统在工业生产中快速、高效、灵活的诸多优点,设计了基于CAN总线的工业I/O模块,此模块可广泛应用在分布式控制系统中数字量模拟量的输入输出,并且提供安全冗余,模块C8051F040增强型51单片机为核心,对实现分布式控制的CAN通信模块进行详细设计.在实际应用中,该分布式CAN I/O模块运行良好,而且通信实时稳定.     

功耗仿真器HMSim的I/O接口功耗仿真模块设计与实现

在目前全球倡导“低碳经济”的背景下,嵌入式软件功耗已成为嵌入式系统设计的重要瓶颈,利用仿真技术实现嵌入式软件功耗的度量与实验是一种重要的开发手段。HMSim是一个高精度的指令级嵌入式软件功耗仿真器,介绍了HMSim的总体设计以及指令集仿真器结构,详细设计UART和LCD控制器等I/O接口的功能仿真模型,提出一种I/O接口功耗统计方法,最后通过运行基于μC/OS-II RTOS的应用程序,验证HMSim I/O接口功耗仿真模块的设计实现正确性。     

模块无扰冗余切换技术在DCS中的实现

故障检测技术、仲裁和切换技术是DCS系统实现模块冗余的关键,同时也是难题.采用FPGA和分立元件构建了无扰冗余切换电路,设计并实现了模块看门狗复位切主、自动抢主和智能升主等冗余切换逻辑.仿真测试表明,该设计确保了模块发生故障时的快速无扰动切换,解决了模块切换过程中的双主和重复切换等难题.通过工程应用案例,验证了该项技术的可行性.     

西门子PCS7系统I/O卡件级冗余的实现方法

针对SIMATIC PCS7集散型控制系统，从硬件和软件二个方面介绍了利用西门子I／O卡件的自诊断功能实现I／O卡件级的冗余。原系统改造后，故障率大大降低，保证了安全生产。     

基于国产PLC的分布式I/O冗余方法研究

为了提高PLC控制系统中采集/输出环节的可靠性,分析了冗余系统设计原理,结合现场应用环境及实际需求,研究出一种基于国产PLC的分布式I/O冗余方法.针对采集数据类型分别介绍了数字量输入/出、模拟量输入/出冗余方案,该方法把运行过程中定期对自身诊断结果作为冗余的诊断依据,结合用户配置的冗余方案,提高采集/输出数据的准确率...     

基于CAN总线的I/O模块设计

提出了一种以CAN总线为基础的过程控制I/O模块的设计方案,介绍了该类型模块的功能、软件、硬件设计方法.用CAN总线实现与通讯模块的数据交换.为保证数据传输的可靠性,在通讯上采用了冗余设计.     

一种VXI数字I／O模块的设计与实现

本文针对VXI总线自动测试系统中常用的数字I／O模块展开研究：分析了数字I／O模块的关键技术，提出了相应的技术解决途径，给出了系统硬件和软件设计方案；阐明了整个数字I／O模块的工作流程以及各部分电路所完成的功能，着重介绍了模块与VXI总线的接口部分设计、数据输出时的数据发生功能和数据输入时的数据采集功能的设计。     

基于CompactPCI总线数字隔离I/O模块的实现

本文介绍了基于CompactPCI总线数字隔离I/O(Input/Output)模块的实现。通过硬件和驱动的设计,该模块可以实现数字信号传输和隔离的作用,在内场测试系统中起到了实际的作用。     

基于自描述的控制器对I/O模块兼容性实现

自动化产品通过不同版本的固件实现功能差异化管理及生命周期维护。对于控制器与I/O各自独立、可灵活配置的PLC和DCS而言,随着产品应用领域的拓展,I/O模块功能的升级较为频繁,加上产品推向市场后维护周期的拉长,极易出现控制器对I/O模块新功能与老功能的兼容性问题。针对该问题,从控制器与I/O模块的交互信息方面分析,提出了一种控制器对I/O模块生命周期兼容的实现方案。通过该方案,旧控制器可在不升级固件情况下实现对已有型号I/O模块新版本支持,也支持新类型I/O模块。据此可实现控制器和I/O模块的匹配解耦,有效降低升级带来的不利影响,也尽可能保护用户投资。     

基于SOPC的I/O系统设计与实现

随着微电子工业的不断发展和FPGA技术的不断提高,SOPC技术逐渐成为嵌入式系统技术发展的新方向。本文介绍了XILINX公司的SOPC集成开发环境EDK,以及在EDK中开发和利用用户IP的方法;利用ISE及EDK设计工具设计开发了I／O系统中常用的IP模块,并通过了仿真验证。     

微机I/O模块在PLC I/O扩展中的应用

本文在简要介绍PLC常用的I／O扩展技术基础上，重点介绍在I／O控制点较多的PLC控制系统中，如何使用价格相对较低的微机I／O模块来扩展PLC的I／O点，以降低系统的成本，提高经济效益。并以数字电子种LED显示控制为例，详细介绍了PLC控制系统中，采用微机I／O模块来扩展PLC的I／O点时，其硬件连接和梯形图编程方法。     

双冗余CAN总线模块的设计与实现

为满足恶劣环境下计算机系统的高可靠性需求,将冗余技术结合到CAN总线模块的硬件与软件开发中,介绍其总体方案、硬件及软件设计方法,重点描述了在VxWorks系统下的驱动软件实现,给出了部分实现细节及设计流程。测试结果表明,此设计可成功实现CAN冗余模块在总线故障情况下的冗余切换,提高了设备可靠性。     

现场总线智能I/O模块用户程序解释器设计

在分级计算机控制系统中,智能控制装置位于现场执行层,用于接收上一级控制装置的命令或用户程序,但命令和程序需要经过转换才能被智能节点的微控制单元执行。为此,分析用户程序的语句功能、格式、词法和符号,基于有限状态机设计用户程序解释及执行程序,并将其作为UCOS-Ⅱ任务,与其他任务构成智能控制软件。测试结果表明,该解释器能正确解释执行用户程序,依据现场环境独立执行控制任务。     

基于CWDM的FC-SAN I/O接口模块的设计

研究了SAN的光纤通道技术和低成本、高带宽的CWDM波分复用技术,在分析QLA2200光纤通道卡原理的基础上,设计了一个基于CWDM的FC-SANI/O接口模块,实现了应用CWDM技术对SAN的远程连接,对构建专有线路的基于CWDM的SAN容灾系统具有一定意义。     

Matlab的数据文件I/O的实现方法

在实现Matlab和其它应用程序的数据共享时，Matlab常需要读写数据文件。本文详细讨论了Matlab数据文件I／O的实现方法，并给出了程序实例。     

基于FPGA的EtherCAT总线I/O模块设计

EtherCAT是基于以太网技术的一种工业现场总线,具有实时性好、可靠性高、方便管理等优点。为了解决EtherCAT从站国产化问题,提出使用FPGA实现EtherCAT从站功能。在数据帧处理环节改进传统“接收-缓存-处理-转发”的串行处理流程,提出接收、处理、转发交叉同步进行的并行处理流程,使用Verilog HDL语言编写程序,通过仿真和上板运行,实现了EtherCAT总线一主一从的I/O通信功能,经实测满足EtherCAT实时性要求。     

基于单片机和CPLD的智能I/O模块设计

讨论小型计算机控制系统智能I/O模块的设计和实现,这些模块以单片机和CPLD为核心,可与外围处理模块灵活组合成各种数据采集卡、控制卡,具有量程及通道选择、工程化处理、故障诊断等智能化功能;利用MODBUS通信协议,通过RS-485总线与系统主控单元连接。实践证实模块工作性能稳定、可靠性高、使用方便。     

分布式I/O日志回放系统的设计与实现

随着存储系统的快速发展,需要对不同存储系统的性能进行评测,以I/O日志为基础在实际应用环境中测试存储系统性能,更为客观和准确。提出了一种分布式环境下日志回放系统,通过中央控制器,能够方便地控制多个节点,同时对分布式存储系统进行性能测试,并对该系统的设计和实现过程进行了详细述。