基于Flash控制器的FPGA在线加载功能设计

传统的FPGA程序更新的方式是使用开发工具通过JTAG方式将FPGA程序固化至存储器件Nor Flash中,当某一复杂系统内需要更新多块FPGA时,JTAG方式由于同时只能更新一块FPGA,耗费时间长,并且还必须连接线缆,无法实现远程更新。因此,提出了一种FPGA在线更新程序的实现方案,该方案可以实现系统内的多块FPGA程序更新,最大化更新速度的同时,可通过网络实现远程更新,便于调试及远程升级。     

基于UDP的FPGA远程升级系统设计

设计并实现了基于UDP的FPGA远程升级系统，包括完整的FPGA工程和整套计算机上位机GUI程序。FPGA运行时，通过有线网络与计算机相连，在计算机上简单地操作上位机GUI程序即可实现FPGA的在线升级烧写、热启动等功能。实际上，在没有网口只有串口的情况下，这套远程升级系统通过模式选择开关可以切换为串口模式，而计算机上位机GUI程序也相应切换为串口模式，通过串口实现FPGA远程升级等功能。     

多个NIOS程序在EPCS中的存储及切换运行

针对Altera FPGA,提出了一种在EPCS Flash中存入多个NIOS Ⅱ嵌入式程序(不同的配置文件和NIOS Ⅱ应用文件)并实现程序间相互切换运行的方法.通过搭建平台并以两个嵌入式程序为例,分别分析了它们的配置及引导流程,阐述了程序存储及切换运行的具体方法,实验结果证明了该方法的可行性.该方法使得带NIOS Ⅱ软核的FPGA嵌入式系统在调试以及应用上更加方便灵活,尤其针对系统程序的远程更新,在不破坏原有程序的基础上即可完成,大大提升了系统的安全性.     

车载终端远程升级系统的设计与实现

目前大多数车载终端还不具备远程升级的功能,升级维护比较困难。针对这样的问题,提出了一种远程升级解决方案,设计并实现了远程升级系统。远程升级采用被动模式,由监控中心给车载终端发送远程升级指令,车载终端主动连接远程FTP服务器,下载最新版本的程序,然后利用单片机在线编程技术将新程序烧写到车载终端内部Flash用户功能代码区,从而实现远程升级。该升级系统可以自动根据网络的状态调整数据下载的速度,以保证网络传输数据的正确性。经测试,该远程升级系统具有极高的可靠性和安全性。     

基于NiosII和3G无线网络的远程数据传输系统

为了实现有线网络难以覆盖的远程数据传输,设计了基于NiosII系统的远程数据传输系统。系统中使用FPGA芯片的IP核构建NiosII控制系统和与3G模块通信的UART接口,同时设计了数据传输控制程序和通信协议,实现了通过3G无线网络的数据远程传输。针对电力系统的远程数据采集进行了测试,系统功能完善,运行可靠。     

基于FPGA的远程实验系统软件平台的设计与实现

基于以FPGA为核心的硬件实验平台，根据远程实验系统中FPGA远程配置及控制、实验结果获取与显示、设备与用户管理等需求，结合图像识别、桌面客户端、Socket网络通信、Web API等相关技术设计并实现了一套完整的远程FPGA实验系统软件平台。经测试，该软件平台性能良好，实验结果获取准确，不仅保证了用户进行远程计算机硬件实验时的良好体验，同时还提高了学校实验教学的灵活性。     

基于以太网的FPGA远程调试系统设计

基于FPGA主控制器的系统，由于其高度定制化的特点，程序版本一旦固定，后期维护调试极其困难。系统采用FPGA MicroBlaze软核处理器实现TCP/IP协议栈，通过以太网传输升级文件，实现FPGA模块的实时在线更新，完成远程调试所需的远程指令注入和数据远程上传。该系统通过以太网方式，能够脱离传统的调试方法，在设备现场人工不参与的情况下实现远程设备调试，减少了维护成本。采用该方法的系统具有可靠、配置速度快、无需重启等特点，也可用于云计算、实时仿真等其他方向。     

基于运动检测的远程图像采集系统的设计与实现

文章设计了一种基于运动检测的FPGA远程图像采集与存储系统,并给出了系统整体设计方案和核心的运动检测模块的具体实现方法。该系统主要由图像采集模块,运动检测模块,图像存储模块以及网络接入模块组成。该设计在FPGA多媒体开发平台EP2C70的基础上添加基于LAN91C111的网络接入模块来实现,利用Verilog语言在该平台上具体实现运动检测算法。试验证明该系统可以快速并智能化采集图像信息,快速的检测异常运动物体,采集的图像信息被实时存储或者通过网络接入模块实现远程传输。     

基于OPNET的远程测试系统性能评估方法研究

针对通信网络对远程测试应用的支持性能评估问题,探讨了运用网络仿真对远程测试通信网进行仿真研究的具体流程;在一般进行网络仿真研究的工作流程基础之上,围绕远程测试应用要求的服务质量,给出了分析远程测试网络的性能指标,并重点介绍了利用OPNET建立远程测试通信网络模型及其业务流模型的方法;最后运用该方法对远程测试系统性能指标进行仿真和获取,测试命令的端到端延迟小于0.005 6ms,满足远程测试应用的要求,验证了该仿真方法的有效性和可行性。     

FPGA的边界扫描配置算法及嵌入式实现

针对基于FPGA开展的计算机硬件实验,本文提出了远程计算机硬件实验系统,系统由实验客户端、嵌入式实验服务器和FPGA实验板三部分组成,为了解决系统中目标FPGA的远程配置这一关键问题,本文着力研究FPGA的边界扫描配置模式以及它的实现算法,编写运行在嵌入式实验服务器端的C语言程序,成功实现了对目标FPGA的配置.     

4G通信技术的FPGA远程更新系统设计

为了解决在恶劣环境、偏远地区等特殊场合的FPGA远程更新问题,提出了一种基于4G无线通信技术的FPGA远程更新系统设计方法。应用4G无线通信模块实现了更新控制器的通信组网,远程控制器通过4G网络与更新控制器建立通信连接,下发控制命令实现FPGA的远程更新。通过实际测试验证了新方法的可行性、正确性,有效弥补了传统更新方法布线复杂、效率低、距离短等不足,提高了设备维护效率、降低了维护成本,对工程应用具有重大意义。     

基于RPC的ARINC429总线远程实时通信方法

针对远程测试系统中ARINC429总线实时通信的需求,提出了基于RPC(Remote Procedure Call)的ARINC429总线远程实时通信方法。通过RPC实现了远程测试,而具体通信板卡控制及通信数据读写都由本地完成。远程测控应用程序通过RPC客户端DLL实现了透明化操作,本地控制器使用Windows与RTX双系统,设计了RPC服务端程序与RTSS程序,既实现了远程测试又保证了通信的实时性。实验结果表明,本方法实用性强,应用前景广泛。     

基于FPGA的远程实验系统硬件平台的设计与实现

实验教学作为实践育人体系的重要组成部分，是培养学生创新能力和实践能力的重要手段。针对当前计算机类硬件实验教学存在的实验平台体积庞大、实验地点固定且实验室共享化程度低的问题，提出了基于FPGA的远程实验系统硬件平台的设计。硬件平台使用FPGA搭建了底层结构，实现了FPGA的远程配置功能，支持丰富的实验内容。实验结果表明，该硬件平台支持实验程序的远程下载与远程调试。在教学中使用该硬件平台可以提供与线下体验相似的远程实验课程。     

内置Crossbar软核的多FPGA系统通用远程更新

针对多FPGA远程更新系统中上位机接口单一,以及多个副板卡FPGA接口单一且不一致导致的FPGA远程更新复杂问题,提出了基于Crossbar的多系统FPGA通用远程更新设计,以主板卡FPGA内置的Crossbar总线交互结构为基础,搭建了以UART、Eth100和USB2.0作为上位机接口,UART、SRIO和Aurora作为主副板卡之间接口的远程更新系统。通过上位机进行Crossbar寄存器配置,使得任意输入端接口均可连接至某一输出端接口,即上位机可通过任意接口类型对某一副板卡FPGA进行远程更新,且可以同时操作。测试结果表明,该系统通用性和实用性强、便于移植,且可同步更新多个FPGA,在工程应用中起到了重要作用。     

基于无线传感器网络的光伏组件监测系统

提出了一种基于无线传感器网络的光伏组件远程在线监测方案;利用数字无线通信技术,设计开发了新型光伏组件远程监测系统,详细介绍了系统的组成实现原理和软硬件设计方法;对设计开发的系统进行了验证监测测试实验,监测结果表明:该系统能有效地实现对光伏组件各参数的远程在线监测,简单可靠,具有较高的工程应用及市场推广价值。     

基于TCP/IP的硬件远程重构

介绍了一种基于TCP／IP协议的在网络上远程传输FPGA设计生成的硬件逻辑数据,并通过CPU对IFPGA进行配置,实现硬件逻辑重构 的灵活方法。该方法使系统设计者摆脱了开发系统的局限,提供了很强的远程修改硬件逻辑的能力,极大地方便了硬件的设计与升级,具有 很高的应用价值。     

应用GPRS技术的温度远程监控系统

随着无线网络通信技术的发展,通信技术在远程监控系统中得到了越来越广泛的应用。系统设计了基于GPRS技术的冬季北方室内温度远程监控系统。该系统借助于单片机STC12C5A08S2从现场获取温度信息,通过GPRS及Internet网络传送到远程监控中心,在监控中心使用基于C#和SQL Server2000开发的窗体程序对温度信息进行处理,可以通过该程序直接获取各采集点的实时状况以及历史数据,还可根据需求实现打印、查询和统计等功能,为监控分析现场数据提供便利,同时还可根据需要发送相关的命令,对现场温度实现远程控制。     

基于单片机及FPGA的时统测试系统设计与实现

针对目前时统设备的广泛应用而缺少专用测试设备的问题,研制出基于单片机及FPGA的时统测试系统。时统测试系统使用AT89C52单片机程序完成控制与通讯功能,使用Cyclone II的EP2C5Q208I8N FPGA完成时统信号的精确产生与测量,实现了对被测时统设备输入功能的测试及输出脉冲频率的精确测量。该测试系统结构小巧、测试通道多,能够灵活方便地对多台时统设备进行功能性能测试。该系统运行准确、稳定、可靠。     

基于网络的混合信号边界扫描测试系统的设计与实现

将边界扫描技术与网络技术结合,解决高密度电路系统特别是混合信号电路及复杂测试环境带来的测试问题,可实现远程测试与故障诊断;设计了一种基于网络的混合信号边界扫描测试软硬件系统,硬件部分设计了边界扫描测试控制器、网络接口电路并实现了硬件底层驱动程序,软件部分实现了边界扫描测试系统程序和网络接口功能函数;对被测电路进行测试验证,测试结果表明系统可完成混合电路的远程边界扫描测试,具有较好的应用前景。     

IVI系统远程测控功能的设计与实现

针对远程测控和分布式测控的功能需求,在IVI基础上研制了一种支持远程测控和分布式测控的仪器可互换系统;该系统通过增加标准化的仪器类远程控制驱动程序和远程控制服务程序,以及指令池处理机制等,实现了远程测控和分布式测控,并可以消除远程测控状态下网络数据传输延迟对测试结果的影响;应用结果表明,系统运行稳定可靠,远程测控状态下TPS运行流畅,测试结果稳定可信,具有较好的应用推广价值。