基于FPGA的千兆UDP/IP协议栈的实现及其在高速图像传输中的应用

设计在FPGA中实现了一套简化的千兆以太网UDP/IP协议栈,协议完全兼容IEEE802.3a千兆以太网标准,解决千兆以太网IP核移植性差和消耗FPGA资源量大的问题;设计FPGA采集CMOS摄像头图像数据的接口;利用UDP/IP协议栈完成采集的实时60f/s图像的传输;在wireshark上抓取图像数据,实验结果表明,该高速图像传输接口能够满足高速图像传输的设计预期。     

低功耗小体积的远程数据传输装置

设计一种在低功耗条件下接入以太网的具有IP地址的小体积远程数据传输装置,实现嵌入式仪器与以太网的通信.系统以MSP430单片机、以太网控制器CP2200为核心,对单片机I/O接口电路、模拟总线、CP2200芯片的底层驱动,以及TCP/IP协议栈进行设计.实验证明由MSP430单片机和CP2200组成的具有IP地址的小体积远程数据传输装置,在3.3 V低功耗状态下能可靠完成数据在以太网上的传送,可用于对传输速度要求不高的场合.     

基于AUTOSAR标准的以太网诊断通信实现

在AUTOSAR标准下实现了基于以太网的诊断,并简要分析了基于以太网诊断通信的优势。将开源的TCP/IP协议栈LwIP移植进AUTOSAR的基础软件层,在此基础上,构建基于以太网的通信协议栈,从下到上依次为以太网驱动、以太网接口、TCP/IP协议栈、套接字适配器。在以太网通信协议栈的基础之上加入与诊断通信相关的模块,分别是基于IP协议的诊断、PDU Router和诊断通信管理,实现基于AUTOSAR标准的以太网诊断通信。并设计相应的诊断上位机测试UDS诊断服务,说明基于以太网诊断通信在大数据量传输过程中具有基于CAN诊断通信无可比拟的优越性。     

嵌入式以太网接口的研究与实现

结合目前以太网技术在嵌入式领域中的应用,提出了基于单片机C8051F020和以太网控制器CP2200的嵌入式以太网接口设计方案,采用适用于CP220X系列以太网控制器的TCP/IP协议栈,实现接口以太网通信.文中阐述了设计思想和接口电路的设计,重点对设计中的关键性问题:单片机看门狗定时寄存器的设置,接口电路的复位时序,网络数据的传输以及以太网的实时性作了详细的探讨和分析.该设计实现的接口电路硬件少,可在系统编程,通用性强,可以根据应用环境的需要,接入到各种嵌入式设备.     

多串口网络化异构辐射数据采集与实时传输系统设计

针对多类型核辐射数据采集系统中串行数据传输能力不能满足环境实时监测需求的现状,设计了多串口转以太网辐射数据传输系统。系统以ARM架构STM32F407处理器为核心,为接收不同辐射数据的串口分配队列缓冲区,将轻量级LwIP协议栈优化后移植到系统平台上,轮询读取出串口缓冲区中辐射数据并进行标识封装,将封装好的串口帧作为LwIP协议栈中应用层数据,最终实现了多个串口与单个网口双向传输的数据传输系统。经测试,其传输性能优于同等条件下RS232的数据传输,满足了设计的需求。     

嵌入式产品实现以太网接入及TCP/IP协议栈

本文介绍了嵌入式产品实现以太网接入及TCP／IP协议栈，着重介绍了两种实现TCP／IP及相关应用层协议的芯片——S1S60000和W3100A，以及嵌入式产品用这两种芯片实现以太网接入及TCP/IP协议栈的方案，比较了它们所支持的协议，物理层的接口，主机的接口，数据的传送能力，实现的方法等，简单介绍所涉及的TCP/IP协议和以太网等。     

基于TOE技术的嵌入式以太网接口设计

为减轻主机CPU对TCP/IP协议栈处理的负担,提高嵌入式系统的性能,该文提出一种基于TOE (TCP/IP Offload Engine)技术的嵌入式以太网接口设计.该设计介绍了一种通过硬件来实现协议栈处理的方法,利用具备协议处理能力的网络控制芯片W5300,在TCP协议的基础上实现了嵌入式系统的以太网接入.     

基于嵌入式构件的医疗物联网关软件设计与实现

本文介绍了利用SD-FSL-K60嵌入式构件设计医疗物联网关的方法,着重介绍了医疗物联网关生理信息采样模块以及网络传输模块的架构设计,详细分析了网络以太帧在主控芯片中的传输流程以及用户数据在TCP/IP协议栈中各层的封装过程,并通过测试实例验证了医疗物联网关设计的正确性与实用性。     

基于硬件协议栈芯片的高速以太网接口设计

随着现代数据采集系统和测试系统对信息传输速率的更高要求,网络化数据传输成为未来发展的趋势。采用Xilinx公司的XC5VLX50型FPGA和硬件协议栈芯片W5300开发了一种以太网接口,结构简单、易于实现。给出了以太网接口的硬件设计,阐明了硬件协议栈芯片初始化、端口初始化以及数据传输的软件实现;并对读写寄存器时序进行了详细阐述。实验表明该设计能够稳定的进行数据传输,实现了FPGA和上位机之间的通信。     

嵌入式通用千兆以太网接口的设计与实现

以现场可编程门阵列FPGA和千兆以太网网络控制器AX88180为硬件平台,针对嵌入式设备资源有限的特点,提出了一种通用的嵌入式设备千兆以太网接口设计与实现方案.详细阐述了系统的组成结构、工作原理;讨论了以太网TCP/IP网络协议的基本体系结构;总结提出了适合嵌入式设备的TCP/IP网络协议实现方法;给出了网络驱动和数据处理的设计流程以及仿真结果;并实际测试了系统的通信性能,给出了实验结果.实际应用证明该设计通用、灵活,可以根据实际需求实现各种嵌入式设备的千兆以太网接入,而千兆以太网更高的传输带宽优势,可以满足大数据量传输的要求.     

基于光纤千兆以太网的多路LVDS接收传输系统

为了满足飞机发动机参数信号高速采集传输的需要,文中设计了一套针对多通道LVDS接口的高速数据接收传输系统。采用Kintex-7 FPGA芯片和光纤收发模块为核心架构,实现多路信号时分复用,基于Aurora光纤协议完成数据中间传输,最后使用TOE技术实现千兆以太网与上位机通信。测试结果表明,该系统最高数据传输速率能实现875 Mbps,并且具有较好的实时稳定可靠性。     

基于改性型UDP和CIGI的光纤 光栅高速解调技术研究

为了实现光纤光栅传感的实时监测以及高速数据采集和准确分析,提出了一种基于改进型UDP和数据封装协议CIGI的光纤光栅解调系统方案。该系统网络传输层采用改进型UDP协议,通过单次传输N个数据包的改进型ACK应答机制,利用16位AD对256像素线阵光电阵列扫描的FBG反射谱光强数据进行采集,根据CIGI通用图像接口数据封装协议对光谱数据进行打包,通过千兆以太网接口实现解调仪与上位机的原始帧数据的通信,提高了传感数据的传输速率和可靠性。在LabVIEW环境中设计的交互界面上实现FBG反射谱的监控和传感数据的解调结果显示。通过准分布式多点FBG传感的实验数据采集测试及网络通信抓包数据结果表明,该传感监测系统能够有效利用以太网通信实现FBG光谱信息的实时传输,采样率可达到16 kHz,能够满足光纤光栅传感实时数据的高速采集和处理要求。     

嵌入式TCP／IP协议的高速电网络数据采集系统

根据电能质量监测系统对检测装置高速数据采集和传输的可靠性要求,提出了一种基于嵌入式TCP/IP协议的电网络数据采集与传输系统.分析了该电网络数据传输系统的原理和结构,设计了该系统的硬件,完成了网络通信芯片驱动的编写、嵌入式TCP/IP协议栈的实现,以及数据传输系统的优化等.由此研制出一台基于DSP(TMS320F2812)的高速数据采集与分析系统,结果验证了该系统高速实时数据采集时的可靠性,其综合特性优于现有的电网络数据采集系统.     

基于FPGA的绝对式光栅尺接口通讯设计与实现

为满足绝对式光栅尺接口通讯高速、大数据量、高稳定性等的要求,完成了Bi SS协议光栅尺接口模块的设计与实现。该接口基于FPGA设计,利用FPGA模块化设计的优势,建立数据读取模块对Bi SS协议的数据格式进行时序上的解码,得到传递的数据信息。另外加入延时补偿、CRC校验等模块,前者对数据传递进行时间补偿,可保证高速长距离传输,后者保证了数据的稳定准确传输。仿真与测试表明,该接口模块具有高速传输、数据量大等特点,适合绝对式光栅尺的数据传输。     

基于千兆网和EMIF的多路轮对图像传输系统

针对轮对磨耗在线检测中图像处理数据量大、实时性要求高的特点,提出了一种基于千兆网和EMIF接口的多路轮对图像传输系统的设计方案,采用FPGA和4路DSP实现,重点研究了千兆网接口、EMIF总线技术和多DSP图像数据传输机制。系统以FPGA作为控制核心,利用千兆以太网传输4路CCD相机采集的图像数据,采用高速EMIF接口实现FPGA与DSP的数据交换。测试结果表明,该系统能够高效、可靠地实现图像数据传输,具有一定的实用价值。     

基于以太网接口并行多通道采集器的设计

基于WIN9X下IPX/SPX协议 ,提出并制订了在DOS下利用WIN9X共享文件进行信息交互的机制 ,并利用该机制 ,设计了一基于以太网接口的并行多通道采集器 ,使WIN9X主控机能通过以太网接口可靠地实现对DOS采集器的控制 ,以完成瞬态信号的采集。目前 ,利用该机制设计的采集器已成功地应用于实际中 ,它不仅避免了使用商用的TCP/IP协议栈 ,而且具有良好的通道扩展性     

基于ARM的嵌入式WEB服务器设计与应用

设计了一种基于ARM核处理器LPC2148,适用于工业测控设备的的嵌入式Web服务器.给出了硬件设计原理及结构框图,阐述了嵌入式TCP/IP协议栈的体系结构和相关接口,介绍了该协议栈在ARM核处理器LPC2148上实现的基本原理和方法.     

基于FPGA的AXIe接口设计

AXIe(advanced TCA extensions for instrumentation)是最新一代自动测试总线标准,具有数据传输速率快、兼容性好、单板面积大等优势。在对该总线标准进行研究的基础上,提出一种基于PCIe和以太网通信的AXIe仪器接口的实现方案。采用FPGA为核心,通过调用PCIe核实现PCIe通信,在NIOS II处理器中移植Micro C/OS-II实时操作系统和Niche Stack TCP/IP协议栈实现以太网通信,并用硬件描述语言实现智能平台管理接口模块和触发管理模块。实验表明,该方案满足AXIe标准要求,可以用于仪器模块开发中。     

基于ENC28J60的中央空调节能控制器以太网接口设计

针对中央空调系统的特点,开发了基于ARM的中央空调节能控制器。重点阐述了节能控制器的以太网接口设计,包括物理层的以太网独立控制器ENC28 J60的外围硬件电路设计,驱动程序设计及上层通信协议的设计。网络层、传输层采用嵌入式TCP/IP协议栈,应用层采用Modbus协议。     

基于FPGA的机械振动信号采集和以太网传输的实现

提出一种基于FPGA的机械振动信号数据采集和以太网数据传输的设计方案,利用VHDL语言编写软核,在FPGA内部实现采样控制、数据缓存、数据封装以及以太网通信控制,通过实现变频率采样解决机械振动信号测点多样的问题。实现一个专用CPU解决FPGA和以太网适配器DM9000的接口控制。