基于USB3.0主模式高速接口卡设计

针对现行USB2.0接口已不能满足现代大容量数据高速度传输需求,提出一种基于USB3.0和FPGA的高速传输的解决方案;该方案通过配置可编程接口把EZ-USB FX3设置成master主模式,优化DMA数据传输通道,实现了电脑与接口卡之间数据高速传输;文章详细地介绍如何提高传输速度的方法,经实际传输测试,该接口卡能在传输速率高达350 Mbyte/s依然能保持正确无误的高速传输.     

双CPU系统中应用双端口RAM的争用解决方案

以IDT公司双端口RAM为例，介绍了在双CPU系统中使用双端口RAM时造成争用的原因及三种解决争用的方案：片内硬件判代方案、中断方案和个牌传递方案。第一种是纯硬件方案，不需要软件配合，但CPU应能插入等待周期；后两种方案需要双端口RAM本身硬件的支持及软件的配合。除这三种方案外本文还提出了软件判优方案，并得到成功应用。软件判代方案是纯软件方案，不需要双端口RAM的硬件支持。     

套代数框架下网络控制系统的鲁棒稳定性分析

研究级联双端口网络控制系统在被控对象、控制器和双端口通信信道中同时存在扰动的稳定性问题.当网络控制系统通过一系列双向通信信道进行信号传输时,系统建模为通过级联双端口网络进行连接.由于通信过程中会发生信息的失真和干扰,考虑双端口信道传输矩阵中的H_∞范数有界扰动以及被控对象和控制器中的gap型扰动,得到基于通信信道扰动服从范数有界时闭环系统与网络控制系统鲁棒稳定之间的关系,同时也以几何不等式的方式给出判定网络控制系统鲁棒稳定性的充分条件.数值算例表明结论是有效的.     

基于NI PCI Express数字I/O卡的高速数据传输实现

针对软件无线电系统中数据实时处理和高速传输的要求,设计了一种基于NI PCIExpress接口的高速数据传输方案.利用NI公司的数字I/0卡以及配套驱动开发软件搭建开发平台信号调理设备和微机间的数据通过PCI Express接口以DMA方式进行传输.数字I/0卡的32通道双向并行数据传输速率高达50 Mb/s.该方案实现了灵活的数据传输控制、精确的时钟同步以及可靠的数据容错功能.工程实践验证了该方案的有效性和可靠性.     

嵌入式Linux在物理隔离器中的应用

传统的网络隔离方案采用的是逻辑隔离。为了达到从物理上隔离的目的,以保证更可靠的网络安全,同时保证快速的网络传输,文中提出了物理隔离器的设计方案。双Linux系统通过双端口RAM交互网络数据,并采用CPLD逻辑控制器同步双端系统,实现物理隔离和数据传输,同时在Linux内核中加入防火墙过滤,增强安全性。作为一个典型的嵌入式Linux在设备中的应用,文中阐述了开发环境建立、调试环境建立、网卡驱动实现等方面,有助于了解嵌入式Linux的开发过程和原理。     

高性能CAN适配器的设计与实现

一种快速、高效的CAN适配器设计方案。把双端口RAM分为两个独立的区域,实现了双缓冲,并从软硬件上保证了PC机和片载单片机对双端口RAM的不冲突访问。     

天气雷达中频数据采集系统设计

对雷达中频回波数据的高速采集与传输,需要解决两个方面的问题,一是A/D满足大动态范围,二是大容量缓存与高速传输.本文针对天气雷达60MHz中频信号,通过应用A/D欠采样技术、数字直接合成采样时钟、以动态存储器(SDRAM)为大容量缓存、64位PCI总线为高速传输,实现了中频数据采集和传输;文中详细介绍了这些关键技术的设计.本文最后A/D性能测试及采集数据的回波强度分析结果表明了方案的可行性.     

一种基于PC机的高速16位并行数据采集接口

介绍了一种在PC机上实现的高速16位并行数据采集接口。该接口由高速光电隔离电路,双端口FIFO存储缓冲器电路及由FPGA芯片构成的计算机接口逻辑与控制电路等组成。该接口电路将终端显示处理系统与前端数据处理系统通过光电耦合器隔离开来,避免了它们之间的相互干扰,较好地解决了16位并行数据高速传输中存在的电磁干扰问题和大数据量实时有效传输问题。采用现场可编码门阵列FPGA芯片,使硬件设计软件化,既实现了复杂逻辑功能设计,又减少了硬件电路规模,提高了系统的可靠性,在雷达、声纳等复杂系统中具有良好的应用价值。     

嵌入式Linux在物理隔离器中的应用

传统的网络隔离方案采用的是逻辑隔离。为了达到从物理上隔离的目的，以保证更可靠的网络安全，同时保证快速的网络传输，文中提出了物理隔离器的设计方案。双Linux系统通过双端口RAM交互网络数据，并采用CPLD逻辑控制器同步双端系统，实现物理隔离和数据传输，同时在Linux内核中加入防火墙过滤，增强安全性。作为一个典型的嵌入式Linux在设备中的应用，文中阐述了开发环境建立、调试环境建立、网卡驱动实现等方面，有助于了解嵌入式Linux的开发过程和原理。     

基于USB2.0的图像传输系统的设计与实现

为了实现大容量图像数据的高速传输,介绍了一种基于USB2．0的数据高速传输方法,设计了一个高速的图像传输系统,详细描述了图像传输系统硬件部分的设计,并简要介绍了固件程序、驱动程序和应用程序的设计方法。不仅实现了大容量图像数据的高速传输要求,而且扩展了图像传输系统的功能,同时提出了一些相关的硬件和软件设计技巧,并说明了一些总体设计中需要注意的问题。     

基于ZigBee的无线图像传输的研究

建立基于ZigBee的无线图像传输系统。设计简单图像传输协议,详细介绍其图像数据帧格式,通过增加1个字节的帧计数建立确认机制和重传机制,保证图像数据帧的可靠传输。以C++Builder作为开发工具,主机软件采用多线程技术,结合简单图像传输协议,实现图像数据的快速传输及图像显示,提高数据传输速度。测试不同波特率下不同发送延时对图像传输的影响,给出实验结果并对影响图像传输速度的因素进行讨论。     

基于串口自定义协议传输文件的设计

为了利用串口准确高效地传输文件,文中采用了自定义协议封装数据帧的方式来实现这一目的。首先将文件发送分成3个过程,发送文件名和发送文件大小、发送文件内容以及发送文件结束确认。针对每一过程设计不同的数据帧结构,通过帧结构中的命令字来区分发送过程的不同阶段。线路受干扰可能出现传输数据丢失,线路故障将影响数据正常发送,采用定时器实时检测传输状态的模式提高数据发送过程的容错性,及时纠正发送过程中的错误,保证数据准且高效地传输。封装数据前对数据部分逐一字节进行对比,发现帧头帧尾关键字进行替换,保证了发送数据中关键字的唯一。结果表明,利用自定义数据帧结构封装数据通过串口进行发送,定时器模式及时纠正数据传输过程中的错误,高效准确地完成了文件的传输。     

全钒液流电池充放电测试系统设计

针对以太网技术在高速图像传输中常见的带宽利用率低,传输协议受限的问题,设计了一种基于可编程逻辑器件FPGA实现千兆以太网传输系统的方案,分析了基于IEEE802.3标准的以太网帧格式和循环冗余校验(CRC),实现了MAC数据包的封装和PHY芯片88E1111的配置,完成了千兆网络系统的设计和高速数据的传输。结果表明,该方案具有成本低,传输速率快且传输协议不受限制的优势,并最终成功应用于某水下高速图像传输系统中。     

基于FPGA的高速串行传输接口的设计与实现

串行传输技术具有更高的传输速率和和更低的设计成本,已经成为业界首选,被广泛应用于高速通信领域。传统的高速串行传输接口大多基于Aurora链路层协议,但该协议自身会导致一定程度的资源浪费。本文提出一种新的高速串行传输接口的设计方案,通过定义新的串行传输协议并采用高速串行收发器Rocket I/O,实现数据率为2.5Gbps的高速串行传输。     

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STM32的多串口并行传输系统设计

针对工程控制系统中多串口并发通信的需求,设计了一种以STM32F429为核心的多串口并行传输系统。该系统充分利用了处理器内部的8个串口和网络接口资源,串口利用DMA方式在缓存中循环接收,解决了并发接收时查询或中断接收方式可能导致的数据帧丢失以及处理器时间占用较多的问题;针对不同的协议帧,采用了超时判断的方式,避免了一旦串口接收数据长度不正确后导致的后续接收问题;网络传输采用了lwIP协议栈。该设计实现了同时采集7路读卡信息,并通过1路串口或网络向上位机上传数据的功能,测试表明多串口并发传输无数据帧丢失现象。该系统无外接串口扩充电路,减小了整个电路的体积,提高了系统的可靠性和稳定性。     

高速信号采集存储及传输系统的设计与实现

为解决高速数据采集系统中的数据缓存和传输速度瓶颈,设计并实现了一种基于光纤通道协议和DDR2 SODIMM存储的高速数据传输、存储系统。利用Stratix Ⅳ GX系列FPGA和QuartusⅡ中自带的DDR2 IP核以及高速收发器IP核,实现了PCI9056的本地接口、DDR2控制器、光纤通道协议和高速串行数据的转换发送,最终实现了数据的高速存储和传输。     

基于DSP和USB的安全数据交换系统

在研究现有数据安全传输方案的基础上,设计并实现了一种基于DSP和USB接口的数据安全传输方案.该方案设计研制硬件安全板卡,硬件采用高速DSP芯片实现协议控制和密码算法,采用USB和EMAC作为数据传输接口.数据交换软件设计私有安全可靠通信协议,执行DES、AES、RSA等标准安全加密算法,保证数据的物理隔离和安全传输.测试证明,安全数据交换系统能够实现数据的机密性、完整性、不可否认性,保证数据可靠传输,具有较高的传输速率.     

基于USB协议的井下防爆计算机电池电量监测系统的设计

针对现有井下防爆计算机不具备电池电量监测功能的问题,提出了一种基于USB协议的井下防爆计算机电池电量监测系统的设计方案。该系统选用带有AD转换的小型单片机完成电池电量采集和处理任务,采集的数据通过串口传输给USB转串口模块,上位机通过虚拟串口可得到电池电量的采样值。测试结果表明,该系统设计的指标符合负载工作时间,数据传输可靠性较高,AD转换的相对误差能够满足电池电量采集的要求。     

Virtex-5 GTP和Virtex-6 GTX间匹配通信研究及应用

针对Virtex-5 RocketIOTM GTP和Virtex-6 RocketIOTM GTX之间的差异性,需对预/去加重和接收均衡值、接收终端电压以及发送差分电压值等参数作出灵活调整,才能适应二者间的数据通信。利用ChipsCope Pro_IBERT测得的实际通信参数来设置GTP/GTX的收发端,再通过自定义通信协议定义数据帧结构,设计出一种新的RocketIO数据收发接口控制器。分析了接收端高频时钟的不稳定以及漂移等不确定性因素引起的前后字节错位的现象,并在自定义协议中加入了数据错位校正模块,大大降低了数据传输误码率。通过实验表明：Virtex-5 RocketIOTM GTP和Virtex-6 RocketIOTM GTX间可实现数据的高速串行匹配通信,同时该数据收发接口控制器具有数据传输稳定、误码率低、通用性好等优点。