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.     

面向煤矿井下的多协议融合网关设计

针对现有煤矿安全监测系统中信息传输可靠性差、异构数据融合度低的问题,设计了一款面向煤矿井下的多协议融合网关。该网关可同时接入不同协议类型的传感器,将多源数据以以太网协议数据的形式传输到远程服务器进行信息融合。在该网关中,物理层通过不同协议(RS232、RS485、CAN、ZigBee)传输介质和接口接收终端的数据信息;协议层对不同的数据格式进行解封,得到终端用户原始数据;系统层通过任务管理和通信调度完成多类型设备的接入;应用层设计用户函数和调用内核空间的网络层协议进行数据封装,得到以太网协议格式的数据后不需处理就可传送到上级节点,完成网关多类型协议数据到以太网协议数据的转换传输。测试结果表明,该网关可以实现RS232、RS485、CAN、ZigBee等协议数据转以太网协议数据的透明传输,且传输时延集中在15ms以内,传输数据丢包率低,具有很强的通信可靠性。     

基于Infineon单片机的CAN网关研究

采用Infineon XC2000系列单片机实现CAN网关模块,利用MFC编写PC端网关配置软件。该系列单片机MultiCAN模块可实现不同速率的独立CAN网络之间的数据接收、存储、转发;能够过滤不需要的CAN消息,降低子网的负荷。该网关模块可以实现改变CAN网络拓扑结构、延长网络通信距离、增加节点数目等功能。     

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。     

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的网络转换网关

以高性能的DSP+FPGA作为核心处理芯片构成硬件平台,开发了一种实时性强的现场总线NCUC-Bus与以太网转换的嵌入式网络转换网关。该网关在网络的物理层和数据链路层完成协议转换,解决了现场总线和以太网无法实现直接通信的问题。通过实验证明,该设计的可行性和有效性达到设计要求。     

基于SOPC的CANopen节点的设计

针对现有的CANopen网络的实现方法,提出了一种基于SOPC技术的CANopen节点的设计方案.应用IP核复用技术将CAN控制器IP核、主控制器C8051IP核、程序RAM与数据ROMIP核集成在一块FPGA实现底层的CAN控制器SOPC系统.以嵌入式软件方式实现应用层协议CANopen并加载至主控制器中,从而构建了一个CANopen节点.实验测试表明,该CANopen节点通讯符合协议标准,并且性能良好.     

煤矿井下多协议网关设计与实现

针对传统的串行数据处理方式实时性低的问题,提出一种基于FPGA的多协议网关设计方案,给出了多协议网关的总体架构、关键硬件电路设计和软件设计。该网关利用了FPGA并行执行的特点,能够接入485总线信号、CAN总线信号、频率量、开关量、ZigBee无线信号和以太网信号等,实现了对不同速率、接口的传感器信号的同时采集和实时传输。     

一种基于LPC2368的CAN/TCP-IP嵌入式网关的设计

以集成了以太网控制器和CAN总线控制器的ARM7处理器LPC2368为核心,重点阐述了μClinux环境下CAN/TCP-IP异构协议的软件解决方法.提出CAN总线、以太网接口、以及电源部分设计,实现了低成本,高可靠性嵌入式网关的设计.     

嵌入式多协议网关的设计与实现

介绍了一种可供二次开发的嵌入式多协议网关（多协议转换器）的设计过程。该网关在物理层和数据链路层实现了CAN总线、RS485、RS232和以太网的通信功能，在此基础上可以快速地实现以上几种接口的高层协议并对其进行相互转换。该网关（协议转换器），在工业应用现场实际运行期间工作可靠稳定。     

基于以太网的TMS320C6713并行系统设计

在某大型测试系统的设计中,为了实现多只处理器问灵活的数据交换及并行处理,提出了基于Ethernet的多处理器并行系统设计;通过FPGA实现了以太网交换机的介质无关接口与处理器同步串口的接口转换,从而实现了处理器接收和发送网络数据．在此基础上实现了多处理器的并行数据处理。为实现高效的对多处理器系统的开发调试,提出了基于Ethernet的多处理器网络调试方案,最后对系统的可扩展性进行了分析。     

一种基于lwIP的CAN/Ethernet嵌入式网关设计

为了实现控制中心的以太网和生产现场CAN总线的互联，完成对生产现场的实时监控，设计了CAN/Ethernet嵌入式网关。通过移植轻量级的TCP/IP协议栈（lwIP）实现了以太网通信所需的TCP/IP协议栈，通过对CAN2.0B数据扩展帧报文标志符的重定义提出并实现了CAN应用层协议，提出了一种转换协议来完成两种协议的转换和对通信的控制，实现了CAN节点和以太网服务器及不同网关下CAN节点之间的通信。     

矿用多协议转换网关的设计

提出了一种基于Intel XScale 32位处理器PXA270的矿用多协议转换网关的设计方案,阐述了多协议转换网关的硬件结构设计、字符设备与网络设备驱动程序,详细地介绍了多种协议之间的转换原理。该网关通过CAN总线网络、工业以太网和无线网络等网络的有机结合,解决了井下多种网络的互联及有线网络监测盲区的难题。     

基于MCF52231的CAN-Ethernet设计与实现

本文简要介绍了CAN总线的特点、不足及以太网的优势。基于32位微处理器MCF52231,通过硬件及软件开发,制定了用于嵌入式工业现场设备的精简TCP/IP协议簇,阐述了协议的实现过程,实现了以太网和CAN总线的数据通信传输。该协议网关已应用在工业网络群控点焊机生产线。测试结果表明,该网关设备运行可靠,解决了网络系统的高效通信及实时控制问题。     

基于软件定义的多协议控制器架构设计

为了满足高性能计算平台对软件定义互联的通信需求,设计了一种支持多种通信协议规范,且支持异构协议互联的软件定义多协议控制器架构。通过嵌入可编程硬件电路实现Fiber Channel、Ethernet以及SRIO 这 3 种协议控制器电路公共算粒和私有算粒的互联。多协议控制器可以通过软件定义切换为不同协议,从而满足系统应用中的异构需求。所设计的软件定义多协议控制器基于40 nm工艺实现测试样片流片,经测试,满足3种协议的性能与功能指标要求。     

基于FPGA的嵌入式Ethernet-CAN通信转换卡设计

为实现CAN总线与PC通信,便于CAN总线数据的远程监控,提出一种新的基于现场可编程门阵列（FPGA）的多路CAN总线转Ethernet接口方案,以嵌入FPGA的NiosⅡ作为主控制器,MCP2515为CAN总线控制器,88E1111为以太网PHY芯片。利用可编程片上系统（SOPC）技术搭建了系统的硬件模型,在NiosⅡ IDE软件开发环境中,完成CAN控制器、以太网初始化和Ethernet-CAN转换程序。以数控系统中交流伺服驱动器为应用背景,实验结果表明：该转换卡完全满足以太网和CAN总线通信要求,方便地将CAN总线数据接入工业以太网,用户通过网络可方便地实现对工业底层的监控。     

基于S5PV210的矿井综合接入网关的设计

针对现有矿井接入网关的专用网关存在可重用性差的问题,提出了一种基于S5PV210的矿井综合接入网关设计方案,介绍了网关的硬件结构和软件的设计,详细分析了多种协议之间的转换原理。该网关采用S5PV210微处理器、嵌入式操作系统和Socket软件技术实现了无线网络、现场总线网络、控制设备与工业以太网的互联,完成了多种协议之间的互转。     

基于FPGA的车电总线接口技术研究

为提高集成架构中车电总线通信速率,结合综合化处理系统项目要求,采用双总线结合的方式,利用CAN总线和FlexRay总线实现功能及搭配上的互补,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的总线接口单元设计方案。通过FPGA完成CAN总线控制器、FlexRay总线控制器、RapidIO总线接口等模块功能,实现高速接口的控制和扩展,并使模块接口具备可配置能力。测试结果表明,CAN接口及FlexRay接口在指定的波特率下均工作正常,满足项目要求的各项性能指标。     

基于以太网互联接口的新型门禁系统

针对且前大部分门禁系统网络规模小,无法实现真正意义上的吏时监控和数据共享以及传输距离短等同题,提出一种以太网与CAN总线互联的门禁系统新方案.该方案以广泛应用的C/S通信模式为基础,将底层CAN网络通过网关连入以太网;网关以STC89C58RD+微处理器为网关核心,通过ENCM64J600以太网接口芯片和SJA1000 CAN控制芯片实现以太网与CAN总线的互联;详细阐叙了以太网/CAN总线互联接口的硬件和软件设计;通过在门禁系统中的实际应用,验证了该方案设计合理,运行稳定,可靠性高的优点,为大规模门禁系统提供了一种可行的方法.