基于FPGA的ARM与CAN控制器的接口设计与实现

卫星姿轨控系统CAN总线的设计与实现是基于CAN总线的卫星控制系统实现的关键技术之一;本文分析了ARM处理器AT91 RM920.和CAN控制器SJA100.的接口信号及时序,设计了基于现场可编程门阵列FPGA的ARM处理器与CAN控制器之间的接口电路,并给出了详细的软硬件实现方法,最后,在卫星姿轨控下位机原理样机中实现了该接口方案;测试结果表明,该接口能够实现CAN总线在不同波特率下的通信,性能可靠,扩展性强,满足了姿轨控计算机两路CAN总线冗余备份的要求,为其它系列处理器外扩地址数据线复用接口提供了参考.     

基于FPGA的1553B总线控制器设计与实践

设计了一种基于FPGA的1553B总线控制系统,用于RS-422接口和1553B总线接口之间的数字量转换和传输.文中详细阐述了该系统的硬件电路,BC模式配置和FPGA控制逻辑的设计方法,来说明系统功能的实现过程.采用FPGA作为主控制器,对1553B接口芯片进行了配置,给出了程序设计流程和控制时序.测试结果表明,该系统完全满足实际工程需要,具有很高的可靠性,并且已成功运用于某工程应用项目中.     

基于FPGA的DSP与ARINC429总线控制器接口设计

提出了一种基于FPGA的DSP与ARINC429总线控制器的接口设计方法和电路,该设计方法也适用于DSP与串口控制器、CAN控制器等接口的扩展设计。首先,分析了TMS320C6713 EMIF与HI-8582的主要信号与时序,表明通过FPGA实现译码逻辑和时序控制就可实现TMS320C6713与HI-8582之间的通信;接着,给出了详细的硬件设计和接口逻辑设计;然后,讨论了ARINC429总线驱动软件设计;最后,通过环境试验和实际应用验证了该接口电路工作稳定可靠。     

基于FPGA的智能PMC通讯模块设计

为了灵活在工业控制计算机内实现通讯接口的扩展,提出了一种基于FPGA的智能PMC通讯模块的设计方法,该方法包括了通讯接口模块的主要设计思路与实现过程;通讯接口模块以FPGA为核心,在FPGA内部实现了软核处理器、PCI总线接口、CAN协议控制器、串行协议控制器、寄存器组等功能,使电路的设计高度集成化,也提高了整个设计的可靠性,同时通过处理器软核实现通讯的智能控制,使模块具备稳定的数据传输速率;模块设计完成后,在实验室环境下对串口和两路CAN总线接口进行连续运行测试,在测试过程中模块性能稳定,无误码和丢帧现象。     

基于单片机交通灯智能控制系统研究

介绍了一种基于单片机借助CAN总线技术设计的分布式区域交通信号灯智能控制系统。系统采用AT89C51作为核心控制器，红外接收器接收来自发射器的红外信号，经解调后输入单片机进行处理，单片机与CAN总线控制器构成CAN总线通信系统进行数据传输，实现了根据车流信息、遥控、PC机控制的系统设计。文章详细介绍了系统总体方案及部分硬件设计方案。     

一种CAN总线光纤传输接口设计

在分析CAN总线双绞线和光纤传输特点的基础上,提出一种基于光纤收发一体模块及CAN总线控制器SJA1000的光纤传输接口设计方案;详细介绍光纤收发器的选取及传输接口的实现;根据光纤收发一体模块对信号源时钟提取的要求以及CAN总线的非破坏性总线仲裁的特点,设计了一种CAN总线信号编解码方法,并用FPGA加以实现;通过实际的通信实验验证了设计方案的正确性,并根据实验数据对CAN总线在两种介质下的传输性能作了比较.     

CAN总线在石油仪器组合导航系统中的应用

基于DSP + FPGA结构的石油仪器组合导航系统中CAN总线系统设计,为了使数据能够在整个CAN总线网络协调、有效、快速、稳定的传输,提出了一种使用FPGA作为CAN总线节点结构中的核心处理器的设计方法;CAN控制器采用具有SPI接口的MCP2515,利用FPGA实现MCP2515的初始化、数据的发送和接收,实现了DSP处理器的CAN总线扩展应用;该方法由于把CAN节点控制的大量的工作交给FPGA实现,DSP只需要对FPGA中CAN数据接收FIFO和CAN数据发送FIFO进行读写操作,即可完成CAN总线的数据读写操作,大大减轻了DSP的数据处理压力;试验测试及产品应用表明,该设计有效、稳定可靠、可扩展性好,易于修改和移植,具有较强的工程实用价值。     

基于DSP和FPGA的CAN总线通信系统设计

为了提高高速条件下数据传输的稳定性和可靠性,文章提出了运用DSP与FPGA相配合的方式,控制CAN总线实现数据传输;系统采用SJA1000作为CAN总线控制器;采用PCA82C250作为CAN总线收发器;采用特有并行处理方式的FPGA实现对CAN总线控制器读写、使能等信号的控制;采用数据处理单元DSP与CAN总线控制器直接进行数据传输,省去了数据在DSP与FPGA之间传输的时间;采用两片74LVC4245完成3.3 V TTL标准信号与5 V COMS电平信号之间的转换;实验结果表明,系统数据传输过程稳定可靠,可以基本满足高速信号的处理与传输要求.     

四通道隔离CAN通讯模块设计

针对CAN总线通讯系统对实时性和可靠性的要求,文章设计了一种基于CPCI总线的四通道隔离CAN总线通讯模块;该模块与现有的同类CAN总线设备相比,在成本和电路集成度上具有明显的优势;该模块在硬件上采用了单片FPGA来实现CPCI接口以及4个独立的CAN控制器逻辑,并且使用了4个隔离的CAN收发器CTM1051同时实现电平转换与电气隔离;在固件设计中,分别采用PCI总线IP核和CAN总线IP核来实现PCI接口和CAN总线控制器;在软件设计中,按照模块技术要求来设计设备驱动程序、仪器驱动程序和软面板;经实验测试表明,该模块的位宽容忍度范围为±5%、采样点特征值为75%并能连续正常工作3小时以上,具有良好的性能指标和可靠的四通道数据收发功能。     

FPGA软核的CAN总线接口设计及星载应用

本文基于国产FPGA和CPU综合电子系统,提出了一种星载CAN总线通信接口方案,首先介绍了星载CAN总线接口的总体设计,采用CPU实现应用层软件设计,FPGA实现CAN控制器,外加CAN驱动器的架构,接着详细描述了FPGA端的总线接口逻辑和CPU端的应用程序流程,最后借助于CANScope总线综合分析仪验证表明CAN通信系统功能完备、性能良好.目前已在某星载商业航天项目中稳定运行.     

瞬态信号记忆再发节点的设计

针对采集到的瞬态信号难以做短时间的分析与处理,设计了一种专门针对瞬态信号的记忆重发电路,使得信号得到暂且存储,然后经过有线或者无线模块把存储的数据发送到主控站对信号分析处理。该电路采用FPGA芯片作为主控器,存储芯片使用铁电存储器,数据发送模块采用无线模块。经试验证明该电路能稳定无误地存储采集到的信号。     

一种基于FPGA的PCI接口设计

针对传统PCI接口控制器应用局限性的问题,提出一种改进的基于FPGA的PCI总线接口的设计方案.对PCI总线接口的各功能模块进行介绍,重点介绍主/从接口状态机的结构和工作过程,用ModelSim软件对PCI接口的硬件设计进行功能仿真.仿真结果表明,该接口支持32/64位PCI设备,能够满足PCI总线的时序要求.     

一种空间相机的数据通信系统设计

在空间相机数据采集应用中,为了满足电路板体积重量以及可扩展性的要求,利用FPGA 作为主控芯片,控制相机进行数据采集和传输.在数据通信系统中,FPGA替代了传统的单片机作为CAN总线的主控制器,并给出了详细的硬件电路设计方法.在对CAN协议控制器SJA1000进行功能及时序分析后,利用硬件语言对其通信流程进行设计.实践...     

基于FPGA的MDDI数据处理电路实现

介绍了一种基于FPGA的MDDI(mobile display digital interface)数据处理电路设计;基于单片集成AM-OLED驱动控制芯片的设计需求以及并行数据总线在移动显示设备上存在的不足,设计了MDDI数据处理电路;MDDI作为一种高速串行移动显示数字接口标准,具有连线数量少,信号传输可靠性高,低功耗等特点,广泛应用于移动显示终端领域;所设计的MDDI Type2主端数据处理电路采用两级状态机控制内部电路,主状态机用于控制从状态机的状态切换,从状态机则用于实现MDDI数据的生成;通过加入可配置寄存器,实现对数据包生成和接口模式的控制;采用Verilog语言编写RTL级代码实现MDDI Type2数据处理电路软核;使用Xilinx工具综合的结果表明,该数据处理电路能够支持480-RGB×320、26万色的AM-OLED显示屏,数据传输速率可达180 Mbps,其性能指标满足系统设计要求。     

对C8051F040的CAN控制器的分析及应用

介绍了C8051F040内部集成的CAN控制器的结构．重点分析了CAN控制器可能有的冲突及相应硬件软件的解决方案，在此基础上给出了以此MCU为核心的CAN总线节点的硬件原理图，并介绍了主从节点软件实现的例子。     

FPGA与USB技术在纺织品数字印刷机系统中的应用

介绍了纺织品数字印刷机的设计概况以及USB控制器CY7C68013A的特性,阐述了通过Verilog HDL语言设计FPGA对USB控制器的访问控制操作、USB控制器固件程序设计、USB驱动程序设计及PC端的应用程序设计。测试结果表明,FPGA通过USB接口实现了高速可靠的数据传输。     

基于FPGA的遥测系统数据存储器控制模块设计

针对当前遥感系统存储器早期控制模块存在控制效率低的问题,提出了基于FPGA的遥测系统数据存储器控制模块设计。根据模块总体设计方案,设计模块结构和功能。其中模块结构是由自体测试接口模块、低速读写控制模块、高速流读写控制模块组成的,以SATA2.0接口为存储介质设计控制器,构建不同帧,进行数据间传输转换。设计稳态触发接口电路,达到高速流读写控制触发目的。根据软件主流程,在组合逻辑中插入寄存器使逻辑延迟,实现FPGA时序控制。采用分时操作方法,对命令层中控制器读写模式进行控制,实现传输层完成帧的控制收发。由实验结果可知,该模块最高控制效率优于传统模块,为数据高效存储提供支持。     

一种无线传感网与现场总线通信网关的设计与实现

设计了一种无线传感网与CAN总线、Modbus总线的通信网关。该装置以嵌入式微处理器STM32F207ZG为核心,采用无线通信模块CC2530作为无线传感网汇聚节点。在RS485通信的基础上实现了Modbus协议。STM32F207ZG内部CAN总线控制器配合CAN总线收发模块使网关可以接入CAN总线。试验表明:该网关分别接入Modbus总线、CAN总线均可实现总线监控网络与无线传感网的数据传输,且可以作为新型无线传感网监控系统扩充现场总线数据采集设备的接入点。     

基于蓝牙的汽车CAN网络信号无线测量系统

设计用内嵌CAN控制器的PIC单片机18F4580构成的CAN系统,测量汽车发动机节气门位置信号和水温信号,并应用基于芯片CSR BC417构成的蓝牙模块对信号进行无线传输,用上位机进行数据处理和显示;上位机软件用VC++语言设计了可实现实时显示数据数值与变化曲线的程序;结果表明,此系统的可靠性高、传输速率高;可实现汽车运行状态数据的实时无线测量。