测试和测量

CompactRIO平台用于嵌入式开发嵌入式控制和采集平台CompactRIO有嵌入式系统和R系列扩展系统两种配置。嵌入式系统包含一个实时的嵌入式处理器、4个或8个插槽的可重配置机架,机架包含一个用户可编程的FPGA与10个热插拔工业I/O模块,每个I/O模块包含内置的现场接线连接器、信号调理与变换电路和一个可选的隔离装置。扩展系统为PCI或PXI/CompactPCI R系列FPGA器件提供高性能的信号调理与工业扩展I/O,I/O模块的瞬时隔离电压为2300Vrms,连续隔离电压为250Vrms。工程师可通过LabVIEW、LabVIEW实时模块和LabVIEW的FPGA模块…     

NI发布两款全新的NICompactRIO扩展机箱,帮助工程师创建自定义监控系统

美国国家仪器公司(National Instruments,简称NI)近日发布8槽NI 9154 MXI-Express RIO扩展机箱和4槽NI 9146以太网RIO扩展机箱,进一步扩大了C系列平台的规模,使其能够连接需要成百上千I/O通道的应用。通过NI LabVIEW FPGA模块,工程师可进行自定制在线处理、闭环控制、同步以及自定义定时和触发,由此完全控制两个机箱内的现场可编程门阵列(FPGA)的功能。NI9154特性     

基于DSP56311的处理控制系统

设计了一种机车自动控制系统中的处理控制单元,它基于DSP+FPGA结构的处理控制系统.采用DSP56311作为系统主要的传输、处理、存储控制器,EP1C12F256(FPGA)作为主要接口处理单元,系统通过FPGA、SAF82525、双口RAM、AD7247和其他接口芯片扩展了丰富的接口,包括2路串行通信口、DPRAM数据接口、4路模拟输出、10路PWM输出、3路定时器输出和40位并行I/O口,实现了与中央控制单元的通信、信号的实时处理和控制信号的输出.     

基于模/数混合FPGA的手术室净化控制系统设计及实现

基于Actel Fusion系列FPGA的模/数混合特性,设计了一套手术室净化控制系统.利用该FPGA内部集成的大功率的A/D及PWM模拟控制模块作为采样和回控信号,结合其软核MCU进行输入输出控制.介绍了该系统的总体框图、内部模块搭建、软核MCU设计,经实际电路板验证的PWM输出效果良好.     

精简的FPGA编程方法

本文提出了一种FPGA编程方法,它利用比厂家给出的标准电路更少的I/O控制信号,实现对现场可编程控制器件(FPGA)的编程。该方法电路简单小巧,适用于小型的便携式仪表、设备。文中给出了该方法的原理和实验结果。     

Xilinx:在华首发Spartan-3A,属I/O优化FPGA

2006年12月5日,Xilinx在京宣布推出Spartan-3A系列I/O优化现场可编程门阵列(FPGA)平台.这一平台是对低成本、大规模应用的新一代Spartan-3系列产品的扩展.它更注重I/O数量与功能的应用,支持业界广泛的I/O标准(26种),具备独特的电源管理、配置功能以及防克隆(anti-cloning)安全优势,可以为消费和工业领域中的新型大规模应用,如显示屏接口、视频/调谐器板接口和视频交换,提供灵活的、成本更低的解决方案.     

应用于抗辐照FPGA的多标准I/O电路设计

针对工业控制、航空航天等多种复杂的电磁辐射环境中对大规模FPGA器件及高速数据传输的迫切需求,设计了一种可应用于抗辐照FPGA的多标准I/O电路。该I/O电路中输入/输出寄存器均采用三模冗余(TMR)技术进行了抗辐照加固,能够支持14种电平标准,实现宽电压范围调节。该抗辐照FPGA抗单粒子翻转(SEU)大于37 MeV·cm2/mg。仿真及测试结果表明,该I/O电路满足设计要求。     

基于FPGA控制实现点阵列显示的设计

点阵列显示控制技术在工业控制、家电产品和广告设计中应用广泛。讨论了利用FPGA控制实现多路点阵列显示的技术,对以FPGA芯片为核心,扩展并行I/O接口,实现多路点阵列显示的硬件电路进行了分析,介绍了其设计思想、层次结构,在Max PlusⅡ平台下,利用编程和图形文件结合的方法实现了软件设计,经波形仿真验证后,进行了硬件电路的实现。实践证明,该系统工作正常,显示的字型准确、稳定。     

FPGA的工作原理及其应用

<正> 现场可编程门阵列(FPGA)是可编程器件。与传统逻辑电路和门阵列(如PAL、GAL及CPLD器件)相比,FPGA具有不同的结构,FPGA利用小型查找表(16×1RAM)来实现组合逻辑;每个查找表连接到一个D触发器的输入端,触发器再来驱动其它逻辑电路或驱动I/O,由此构成了既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块;这些模块间利用金属连线互相连接或连接到I/O模块。FPGA的逻辑是通过     

精简的FPGA编程方法

本文提出了一种FPGA编程方法,它利用比厂家给出的标准电路更少的I/O控制信号,实现对现场可编程控制器件(FPGA)的编程.该方法电路简单小巧,适用于小型的便携式仪表、设备.文中给出了该方法的原理和实验结果.     

循环冗余校验在数据采集系统中的应用

在激光光幕坐标靶的测试中,采用FPGA作为坐标数的数据采集和存储装置,为了克服其占用资源多、扩展性不强等特点,采用FPGA处理I/O数据,并通过并行算法的CRC校验与主控FPGA交换I/O信息的方法实现数据的存储。为了保证并行I/O数据传输的可靠性,用Verilog实现了并行算法CRC-32校验编码,给出了正确的仿真结果。在实际应用中,该校验器速度快,占用资源少,该方法实现了对数据的有效传输,具有I/O扩展的高度灵活性,为大面积坐标靶的实现提供可靠的理论基础。     

UART串口在SIM卡读写中的应用

通用异步收发器 (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART) 具有传输线少、可靠性高、波特率可调等优点,广泛应用于数据通信和控制系统.基于开放式多媒体应用平台(OMAP),采用FPGA的UART模块和MAX1500的SIM卡模块,将I/O线与SIM卡进行通信,实现了手机终端利用UART异步串口读写SIM卡数据的目的;在此过程中,由于实行奇偶检验,保证了传输数据的正确性和可靠性.     

基于STD总线的多路数字I/O设计

随着人们生活水平的日益提高,工业控制的对象数量也与日俱增,对I/O模块的开发需进一步加强。为了满足工业控制方面的I/O数量多,操作方便,使用灵活,可靠性高等方面的较高要求,实现了一种基于STD总线,以工业控制计算机为主控制器,应用Xilinx公司的CPLD开发平台,面向工业控制的多路数字I/O设计。工业控制计算机通过多路数字I/O板,实现了多达128位I/O被控对象的读、写控制,并且速度快、性能稳,能够充分满足工业控制的要求。     

FPGA应用实例——实现I2C总线主机控制器

在以51单片机为核的小型电路设计中,没有足够的I/O端口与内部时钟中断实现I2C总线功能。本文运用VHDL语言对FPGA进行必要的编程,在不影响51单片机地址分配的同时能够将8位并行数据转化为符合I2C总线协议的串行数据,实现I2C主机控制器功能。同时,应用MaxPlus软件对设计进行时序仿真,分析设计可行性与存在的不足,该设计能够满足预定目标,拓展FPGA应用。     

基于FPGA的PCI Express应用平台设计

PCI-E接口是第三代计算机I/O互连标准,具有高速率、高带宽等特点。文中针对高速数据传输系统的需求,基于FPGA片上的PCI-E IP硬核设计,实现了一种PCI-E总线的数据传输及处理应用平台,同时给出了3种数据传输模式,并在Windows XP操作系统下进行了实际测试验证,测试结果表明,该平台功能正确,单向传输速率最高可达7.12 Gbit·s^-1,满足PC机对高速数据传输系统的应用。     

基于FPGA的数据采集系统

介绍了以FPGA为核心的逻辑控制模块的数据采集系统的设计可以满足实时性要求,设计中采用自顶向下的设计方法,根据不同的功能将整个系统划分为若干模块进行设计,并介绍了每个模块的功能和实现方法。在设计中采用VHDL语言对各个模块进行描述。视频解码芯片采用Philips公司的SAA7113H,该芯片通过I2C总线协议进行配置。实验表明,设计可以满足图像采集实时性的要求。     

CAN总线检测系统的多接口设计研究

为了使得CAN总线网络通信更加便捷,提高CAN总线设备检测效率,基于ARM和FPGA设计了一种CAN总线检测系统。在设计硬件电路时采用了功能模块化方法,对ARM模块、FPGA模块和CAN总线接口电路分别进行具体的设计。在FPGA内部采用了自顶向下的方法进行逻辑设计。在设计中针对多接口集成问题,采用ARM微控制器设计了USB和以太网两种接口,且两个接口可独立工作并完成数据交互。完成设计后,进行了仿真验证和硬件调试,结果表明该检测系统可有效实现CAN总线数据的检测和相关测试。     

基于DMA的大批量数据快速传输模块设计

针对Altera公司SOPC解决方案中,DMA模块无法直接读/写FPGA外设的情况,提出了基于Avalon总线流传输模式的通用DMA读/写控制模块的设计,设计了两个自定义外设,实现了DMA对FPGA外设的高速数据存取和Nios II与FPGA大批量数据的快速传输。介绍了Avalon-MM总线规范,阐述了系统架构以及DMA读控制器的设计,测试结果表明,该方法是一种高效可行的解决方案。     

基于FPGA的硬盘控制与加密

本文介绍了硬盘接口和工作原理.提供了一种FPGA实现ATA协议的方式.并且对协议的时序进行了分析和实现.最后详细介绍了存储和加密两个模块的具体实现并且通过数据显示进行了验证.较之传统接口驱动设备,该方案中.硬盘初始化.存储.格式化等功能完全可以脱机使用;另外只需通过USB接口芯片与计算机的USB接口相连.就可以在计算机界面上完成读取.加密等功能.具有很强的实用性和灵活性.     

光传飞行控制交叉通道数据链路接口技术研究

交叉通道数据链路是实现三余度飞控计算机之间信息交换的枢纽,以往开发的三余度光传操纵系统大都采用了串口(RS232)协议来实现,其传输速率较低,达不到现代飞控计算机之间数据传输的高要求。为此,设计了一套以PCI总线控制器PLX9054和FPGA为核心的双向高速数据光纤传输接口卡,设计了该数据传输卡的基本结构和单元组成;详细阐述了PCI总线接口软硬件设计方法、时序及注意事项,并深入分析了FPGA的功能逻辑模块和光电转换模块的实现方案;最后开发了基于DriverStudio的设备驱动程序,并进行了系统测试。结果表明本接口卡可以满足飞控计算机之间余度数据交换的要求。