工业以太网远程监控系统设计

工业以太网技术和Internet技术的迅速发展以及两种技术的紧密结合，使得工业自动化系统的体系结构和操作管理方式发生了很大变化，通过Internet对工业现场情况进行远程监控已成为一种新的自动化系统运作模式。提出一种基于Internet的工业以太网远程监控系统的设计方法。提出工业以太网远程监控系统的体系结构，应用基于UML的建模工具ROSE建立了系统模型。     

基于FPGA的可重构水果分拣系统设计

针对当前水果分拣系统存在灵活性低、运行速度慢、资源利用率低的问题,采用现场可编程逻辑门阵列(Field Progranunable Gate Array,FPGA)设计了一款可重构水果分拣系统。系统主要分为水果分级子系统和机械手抓取子系统,结合水果颜色与形态特征实现水果精准分级与定位,通过异步串口通信协议(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)传输坐标信息,经逆运动学算法解算,由六轴机械臂实现实时分拣腐烂水果,再判定完好水果进行水果品质。经测定,该分拣系统可移植性高、运行速度快、资源利用率高,在水果分拣领域具有较高的应用价值。     

FPGA芯片内部可重构配置系统设计

设计了可以配置单个逻辑阵列的FPGA芯片内部配置系统结构,提出了可重构配置的电路结构。在现有FPGA芯片结构的基础上,设计了可以根据实际需要有针对性地调整配置操作的系统以及相关的通信协议,使得调试开发过程中的操作时间尽可能缩短。     

基于千兆以太网的雷达数据可靠传输系统设计

为了实现雷达数据长距离高速可靠传输,该文介绍了基于千兆以太网的雷达数据实时高速可靠传输方案。该方案充分利用了FPGA并行处理、灵活性高的特点,集成实现了两路千兆以太网控制器(MAC),用来并行传输雷达数据,从而提高了数据传输速率;还实现了数据包的校验出错重传机制,确保数据接收端收到正确的数据包,保证了雷达数据的高速长距离可靠传输。     

一种基于FPGA的以太网高速传输平台

介绍一种基于百兆以太网的高速数据传输平台,使用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控单元,完成以太网接口芯片的时序控制,实现简单的TCP/IP协议栈。实验结果表明,该平台扩展接口丰富、通用性好,可以方便地与PC机进行连接,并可作为各种实验设备与PC机进行数据传输的中间件。另外,该平台的数据吞吐率较高,可以达到接近100 Mb/s的以太网极限性能。     

基于FPGA的航空全双工以太网交换芯片

基于ARINC664规范第7部分,提出符合该规范的基于FPGA的AFDX交换机整体设计方案及其核心交换芯片中关键模块的Verilog HDL实现,并通过功能仿真、时序仿真、网络仿真等手段对交换芯片的功能进行验证。实验结果证明,该交换芯片可为航空器中的数据通信设备提供有保障的基于以太网数据帧的交换通道,具有较高的交换性能及稳定性。     

基于FPGA的实时数据采集与远程传输系统设计

针对CT机扫描过程中对数据采集的快速性和传输的精确性的严格要求,提出了一种基于可编程逻辑门阵列（FPGA）技术的实时数据采集与远程传输的设计方案.该方案采用了ARM＋FPGA的体系结构,利用FPGA实现了数据采集、缓冲、格式转换、前向纠错编码和HOTLink传输控制等实时信号处理的线性流水阵列,并在数据链路的物理接口和远程传输的精确度保障等方面提出了可靠的解决方法.同时,给出了一种利用FPGA进行高速高精度模拟量采集的方法.该方案成功地应用到通用电气公司某型号CT机中.     

一种FPGA配置文件压缩算法

基于现场可编程门阵列(FPGA)的可重构系统具有高性能和高灵活性,但随着FPGA规模的不断扩大,配置文件规模相应增加,导致可重构计算时间过长。该文提出一种FPGA配置文件压缩算法VLZW,降低了对片外存储器的容量要求,通过减少每次重构传送的配置数据缩短了系统重构时间。     

基于FPGA的可重构系统的应用

基于FPGA的可重构系统的出现,引发了计算和数字逻辑样式的变革。作为逻辑仿真系统,它的仿真速度比软件仿真要快数个量级;作为用户计算机,它在多种类型的应用实现中获得高效率的系统性能;作为多模式系统,它节省了硬件开支,并提供了真正意义上的通用硬件。     

基于FPGA的立方星可重构星载处理系统研究

为了以最小代价提高立方星可重构星载计算机的可靠性,提出了一种基于FPGA的立方星可重构星载处理系统架构。首先,在对国内外微纳卫星星载计算机设计特点进行分析的基础上,分别采用基于SRAM架构和基于Flash架构的FPGA作为核心处理模块与外部表决接口模块,兼顾了系统的运算速度与可靠性。其次,针对可重构星载处理系统中所涉及的可重构策略、在线重构技术以及系统同步技术进行了详细设计。最终,基于所设计硬件系统上进行的测试以及在轨的实测数据验证了该架构的可靠性和有效性。     

基于FPGA的以太网队列调度器设计与实现

针对DRR调度器无法满足实时业务对服务质量要求的问题,在DRR调度器的基础上改进并设计了IDRR调度器.新的调度模块中增加了时间发生模块来记录实时业务的排队时间.IDRR调度器根据实时业务的排队时间决定是否让这些业务插队,从而实现了对实时业务的优先调度.在现场可编程门阵列(FPGA)上实现了此调度模块的电路设计并利用I...     

基于FPGA的10G以太网并行CRC设计

为了解决10G以太网通信链路中大规模数据并行CRC校验的实时处理问题,提出了一种基于级联结构的并行CRC校验方法。通过传统CRC编码结构推导出任意延拓序列的CRC校验方法,设计了针对任意延拓序列的CRC校验模块。在校验算法实现中针对传统异或逻辑进行了并行电路改进,降低了电路处理时延。搭建了实验环境对所设计模块进行了验证,实验结果表明,该方法可以有效满足10G以太网接入系统CRC校验要求。     

基于Internet的工业以太网远程监控系统设计

提出了一种基于Internet的工业以太网远程监控系统的体系结构,并且应用面向对象的设计方法和基于统一建模语言(UML)的建模工具RationalRose建立了系统模型。所设计的工业以太网远程监控系统为用户提供了远程动态监测现场数据,历史数据查询、下载和打印以及系统设置等功能,使用户能及时了解现场信息,快速进行决策。     

基于Internet的工业以太网远程监控系统设计

提出了一种基于Internet的工业以太网远程监控系统的体系结构,并且应用面向对象的设计方法和基于统一建模语言(UML)的建模工具Rational Rose建立了系统模型.所设计的工业以太网远程监控系统为用户提供了远程动态监测现场数据,历史数据查询、下载和打印以及系统设置等功能,使用户能及时了解现场信息,快速进行决策.     

基于FPGA的双CPU容错控制器设计

基于冗余容错思想,设计基于现场可编程门阵列的双CPU容错控制器。该容错控制器在故障情况下可通过回溯重载进行故障判定和系统性能恢复,控制器控制律在传感器失效时能进行自我重构。仿真结果表明,该容错控制器通过冗余CPU的切换和控制律的重构实现了系统故障情况下的容错纠错功能。     

基于千兆以太网的实时视频传输系统设计

本文首先简要介绍了一种基于千兆以太网技术构建的实时视频传输系统,并结合发送系统对信号源、传输带宽等进行描述.然后详细介绍了系统对于高速视频信号的缓冲机制.最后就MAC子层中数据帧的具体格式以及实现展开叙述,提出了一种改进型的高效率的传输帧格式并给出了系统仿真结果.     

基于FPGA的AES加/解密算法的可重构设计

高级加密标准(AES)的传统实现方法是对加/解密算法进行单独设计,占用了过多的硬件资源。该文在分析AES加/解密算法机理的基础上,介绍了算法各模块的设计方法,通过分析提取了加/解密算法之间存在的共性,给出算法的可重构设计实例。通过FPGA仿真验证,该方案与传统设计方案相比,减少了资源的消耗。     

基于可编程控制器和工业以太网的电加热温控系统设计

研究了一种基于可编程控制器(programmable logic controller,PLC)和工业以太网的电加热温控系统,该系统采用先进的可编程控制器作为基本控制器实现了对大滞后、强非线性电加热系统温度的自动控制。并采用先进的工业以太网通讯方式,实现了西门子S7-200 PLC和STEP7 Micro/WIN编程软件以及S7-200和组态王监控软件之间的通讯。实验结果表明,采用可编程控制器作为主控制器对电加热温控系统进行PID控制可以达到化工实验过程中对温度控制的要求。同时,采用工业以太网进行通讯具有很好的可靠性和安全性。     

基于以太网的数据采集在Xilinx FPGA上的实现

随着网络技术与可编程逻辑器件的飞速发展,使得实现时工业生产设备进行监测有了更快捷的设计方法和更直观的监控方式.本文在Xilinx公司的现场可编程门阵列FPGA上设计实现了基于以太网的嵌入式数据采集系统.主要阐述了硬件平台设计、嵌入式实时操作系统移植以及嵌入式WEB服务器的实现,同时详细给出了FPGA MicroBlaze IP软核的实现.     

基于FPGA的可现场调试微机设计与实现

介绍了基于FPGA的可现场调试微型计算机的设计和实现,给出了CPU的结构图、算术逻辑部件模块及控制模块的工作原理。通过增加外围电路控制模块,使用键盘输入及数码管输出显示,增添了程序设计的灵活性和形象性,并且使其可现场调试。一条指令执行通常只需4个时钟周期,提高了运行速度。最后给出QuartusII的仿真波形和实验结果。