基于PCIE点对点传输的FPGA系统

本文分析了当前智能变电站系统点对点数据传输互联并行总线的局限性,提出采用PCI Express高速串行接口技术,应用Spartan-6 XC6SLX45T架构FPGA,实现点对点以太网数据传输的设计方案. 此方案充分利用了FPGA的并行数据处理的特性及丰富的IP资源,设计实现了多路以太网点对点数据的高带宽和高可靠性传输,极大的提升了智能变电站系统的性能.     

γ射线工业CT数据采集传输系统

针对多通道γ射线工业计算机断层扫描(CT)的高速数据采集和远距离传输需求,应用点对点传输,设计了基于数据报协议(UDP)的现场可编程门阵列(FPGA)数据采集传输系统.系统增加FPGA计数单元,可扩展更多通道进行数据采集.主控以FPGA作为核心,将UDP用Verilog编程的方式在FPGA中实现,控制以太网接口芯片将数据传至上位机,上位机界面与底层传输电路的相互通信利用VC++6.0编程实现.实验结果表明:在100 Mb/s全双工模式下进行网络测试,其网络利用率稳定在93%,传输速度为93 Mb/s(即11.625 MB/s);上位机能正确地接收到底层电路所发送的数据;能够满足γ射线工业CT高速数据采集系统在速度和距离上的传输要求.     

国产化的数据采编传输系统优化设计

为了提高数据采编传输系统的可靠性与传输速度，创新性地设计了国产化的数据采编传输系统。整个系统以国产FPGA为控制核心，通过以太网完成上位机指令的下发与数据读取，通过高速串行通信连接至采编模块并通过以太网进行数据回读，数据读取速度可达600 Mb/s,在某监控台的数据记录器实验中通过验证。通过优化通信模式，传输速度可达1.25 Gb/s,主要是利用交换机的IP组播模式代替点对点通信模式，使多台上位机可以与数据采编传输缓存系统在不同时间、地点进行通信，提高了系统灵活性与便捷性并实现国产化。     

基于FPGA的高速数据传输系统设计与实现

为了满足国家重点专项“量子科学实验卫星”中“量子存储板”高速串行数据传输的测试要求,提出了一种以Nios II嵌入式处理器为控制核心,TLK2711、RS422、USB2.0和千兆以太网为传输接口的高速数据传输解决方案;系统采用TLK2711完成高速数据的串并转换,采用RS422完成命令和控制信号的传输,实现与“量子存储板”的高速数据传输;利用Xilinx公司Zynq-7000芯片独有的ARM+FPGA架构实现千兆以太网完成数据的高速传输,利用EXAR公司XR21V1414 USB转串口芯片实现命令、遥测等数据的传输;采用Labview编写上位机控制整个系统的运行,实现命令发送、指令解析、运行状态显示、数据帧产生、高速数据传输、解析和存储等功能;实测结果表明,此系统数据传输速率高达600 Mbps,满足高速串行数据传输的要求,且具有稳定性高、可靠性好等优点。     

基于以太网MAC的数据传输系统设计

利用FPGA(含MAC硬核)和外接PHY芯片提供了一种数据高速传输的实现方案。整个系统由发送模块、接收模块、用户控制模块以及MAC控制器IP核所组成,其中发送模块采用状态机控制数据发送,实现了数据的封装与传输。     

基于TwinCAT和VC++的煤矿井下数据采集系统研究

针对采用RS485和CAN通信的井下数据采集系统抗干扰能力差和实时性不高的问题,设计了采用工业以太网EtherCAT实现煤矿井下数据实时传输的系统;主站通过向从站发送询检命令,接收和处理从站数据,并发送指令控制下位机;着重分析了基于VC++和TwinCAT上位机与下位机进行通信、实现数据交互的原理及实现的方法。实验结果表明,该系统能够可靠快速的收发数据。     

用FPGA实现PCI-E接口和DMA控制器设计

PCI-Express接口是第三代总线通信接口标准,它采用点对点串行连接方式,具有高速率和高带宽等特点,这是传统PCI并行结构所不能比拟的.为了实现FPGA与CPU之间高速相互通信,介绍了一种用单片FPGA实现PCI-Express接口和高速DMA控制器的设计方法,并在Xilinx Virtex-6 FPGA系列平台上实现.运用Xilinx提供的PCI-Express端点硬核,提出并设计了基于PCI-Express总线的DMA数据传输方案.通过仿真及硬件测试表明,该设计方案成本低、高效,可满足如10Gb以太网数据帧抓取等高速数据采集及分析系统的需要.     

基于FMQL的千兆以太网传输系统设计

针对国产化有线单元测试台数据传输速率低的问题,提出采用国产FMQL芯片作为控制芯片设计千兆以太网传输系统.以太网数据传输是目前广泛应用的一种传输手段,集成ARM与FPGA的国产FMQL芯片移植了LwIP协议栈,大大简化了设计复杂度.系统设计的关键技术是实现PS端与PL端的数据交互,通过调用FPGA中的AXI-DMA I...     

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.     

基于以太网帧的嵌入式数据传输方案及实现

针对传统嵌入式以太网系统存在的数据传输速率低,通用性、实时性和扩展性差等问题,提出一种基于以太网帧的数据传输系统设计方案。数据传输采用以太网帧格式,基于LibPCAP库网络数据捕获技术实现数据的采集,使用FPGA器件适应系统间接口的差异。介绍了系统设计方案,详细说明了MAC层的FPGA逻辑实现和基于LibPCAP库的以太网帧的数据采集技术,并讨论了系统的优化。通过在声纳模拟器的以太网数据传输系统中应用,表明了该方案的可行性。     

一种新型数字化变电站合并单元的设计

本文以SDP9000型数字化变电站为例阐述了一种新型合并单元的硬件设计,并对其以太网通信方式进行了详细介绍。该设计采用DSP和FPGA相结合的方式,开发相应设备;采用百兆工业以太网通信技术,使得装置具有强大的数据传输能力;采用模块化设计思想,便于检修及系统升级,增加了系统的可靠性和灵活性。     

基于CM O S 图像传感器的以太网传输系统设计

CMOS image sensor has been widely used in the field of visible image. It has the characteristics of low cost, low power consumption and high integration. How to transmit the collected image data effectively and improve the transmission distance is one of the main problems in practical application. In addition to the advantages of providing long-distance transmission, Ethernet has the characteristics of high transmission efficiency, simple structure and reliable operation. This paper describes a design scheme of Ether- net transmission system based on CMOS image sensor. Image data is collected by CMOS image sensor, image processing is realized by FPGA, and transmission is carried out through Ethernet interface. The method of displaying image on PC meets the application requirements of the design.     

基于FPGA的数字化变电站计量仪表研究与设计

提出一种基于IEC61850和SoPC的数字化变电站计量仪表设计方案。在DE2—70开发板的基础上,首先依据IEC61850标准对数字化变电站计量仪表进行了总体设计;其次对基于FPGA的电量参数算法进行了研究;最后完成了光纤通信电路、快速以太网接口电路、双软核SoPC系统等硬件电路的设计。基于FPGA的数字化变电站计量仪表设计方案具有设计手段先进、灵活性高、并行数据处理的特点。     

基于以太网PHY的高速可靠数据传输方法实现

介绍了一种在成熟以太网物理层技术的基础上使用硬件协议实现的高速可靠数据传输方法。该方法不同于一般采用的TCP机制,它利用FPGA实现数据分组打包和差错控制,用硬件的方法在保证了数据可靠传输的同时实现了软件协议无法实现的高数据率。经过测试证明,该方法相对于TCP协议具有带宽利用率高、传输速度稳定、CPU占用率低的优点,适用于点到点的高速可靠数据传输．同时还支持网络的扩展应用。     

一种高速声纳实时处理系统的设计与实现

水下声成像技术具有广泛的应用前景,日益得到人们的重视。介绍了一种二维图像声纳的数据采集、实时处理系统。讨论了系统硬件组成以及软件程序设计,使用高性能A/D、FPGA和DSP进行数据采集及实时处理,用以太网进行数据传输。可以实时处理200通道的基元数据,图像刷新率达到20 f/s,为图像声纳提供了一套可行的设计方案。     

基于cPCI总线的高速数据光纤传输系统的实现

介绍一种基于cPCI总线的点到点高速数据光纤传输系统,提出了用现场可编程大规模集成逻辑器件取代分立元件完成接口卡设计及力求达到更高的传输速率的思想,并实际设计实现了这种想法。着重介绍了系统的硬件结构设计和软件功能实现,给出了选用的主要芯片的型号。实验证明该系统工作稳定,达到了设计指标要求。     

基于DSP的UUV目标探测通用系统设计与实现

为实现UUV系统对不同的探测系统外围传感设备信号进行快速处理和控制,利用DSP的数据高速处理能力和FPGA的高速接口数据交互能力,设计了基于高速数字信号处理器(DSP)的UUV目标探测通用处理系统;该系统采用了XC7Z045T芯片扩展TMS320C6678芯片的硬件架构设计,通过配置SPI总线进行编程设计,产生250 MHz、156.25 MHz、100 MHz和50 MHz的时钟分配设计方案,支持2路百兆以太网接口通信和16路RS232串口数据的发送及接收,并可根据实际需求扩展CAN通信以及RS485通信;经实验测试,该系统设计方案可完成百兆以太网到目标探测传感设备的数据传输,实现对不同RS232传感器设备进行地址定义、读写和数据通信操作;结果表明,该系统设计方案达到了对以太网传感设备和不同RS232外围传感器快速处理和控制的目的,实现了基于DSP的UUV目标探测通用系统设计。     

基于FPGA的千兆以太网终端显示系统的设计

VGA（视频图像阵列）作为一种标准的显示接口得到广泛应用;千兆以太网具有传输速度快、传输距离远、稳定可靠等优点,是当前嵌入式系统的应用热点;FPGA拥有丰富的逻辑和光脚资源,常用于高速数据处理和通信的嵌入式系统。文中结合以上三点,介绍了基于FPGA的千兆以太网终端显示系统的设计。通过对该系统方案进行分析,将设计分为3个模块：数据包接收及解析模块、双口RAM缓存模块和VGA控制器模块。文中详细介绍了这3个模块的设计方法,并在此技术上实现了3个模块协同工作完成整个系统的功能,并给出了系统仿真结果和显示效果。     

基于千兆以太网的高清电子警察取证系统设计

利用高清CCD图像传感器,结合FPGA并行处理、灵活性高等特点,设计一种基于千兆以太网的电子警察取证系统。系统采用200万像素高清CCD采集图像数据,并使用FPGA对图像数据进行格式转换、校正以及千兆以太网数据打包以实现高清真彩图像的快速处理与高速传输。有效地解决了传统取证系统由于画面质量差而造成违章证据不充分所带来的执法纠纷。