万兆以太网MAC层控制器设计与实现

根据IEEE802.3和802.3ae协议,设计实现了万兆以太网MAC层控制器.文中使用交叉流水CRC和异步双口RAM技术,解决了非固定数据宽度CRC编码/校验,以及与千兆以太网兼容两个关键问题.本文实现的控制器由发送、接收和管理三个模块组成.发送接收模块除实现发送和接收数据帧功能外,还包含了流量控制和协调子层的功能.管理模块实现了对MAC层控制器的灵活配置,并能够获得丰富的统计信息.后时序仿真的结果表明,该控制器可以满足万兆以太网对带宽的要求.     

一种应用于工业实时监测的WSN MAC协议的设计

针对工业生产监控的特殊要求,设计了基于博弈论的无线传感器网络Medium Access Control协议——Game—MAC。无线传感器网络在工业自动化测控中,对安全性、稳定性、可靠性和数据传输实时性比常规的自然环境监测有更高的要求。Game—MAC针对监控数据要求的实时性,通过博弈获取数据发送的优先级;另外,每个节点采用了两套收／发模块,将控制和数据分离,提高了吞吐量。     

一种低能耗低延时的无线传感器网络MAC协议

传感器网络中数据从多个源节点向sink节点的转发形成数据汇集树,针对此汇集树提出低能耗低延时的LD MAC（Low Delay MAC）协议,解决以往MAC协议中能耗和延时的矛盾问题。LD MAC一方面采用异步duty cycle机制降低能耗,另一方面,从源到sink节点的转发路径上的节点逐个推迟帧的发送起始时间,依次进行接收与发送,减少数据在传输过程中的延时。分析和实验表明LD MAC较好地解决了能耗和延时的矛盾问题。     

基于PT2262的无线传输设计

信号的编码和解码是无线传输的关键,本文主要设计一个基于PT2262无线收发芯片,功耗低、使用方便、价位低,适合短距离无线数传输的数据传输模块。在无线发送端主要采用PT2262芯片编码模块和DF无线发送模块实现数据的编码与发送,而无线接收端主要采用RX3310A芯片和PT2272解码模块实现无线数据的接收与解码。整个解决方案实现简单、功耗低、成倍地,适合终端距离的无线数据传输。     

采用双体DMA的无线NIC收发器的核心模块设计

介绍了一种无线网络接口卡的核心硬件模块的实现原理,通过双DMA实现对无线网络数据的快速收发。对NIC接收模块和发送模块的硬件实现电路作出了详细分析。     

线路保护装置SV直采传输方案研究

分析了当前智能变电站SV点对点发送处理机制,提出了一种满足过程层要求的高均匀性和一致性SV直采传输方法。应用FPGA实现DMA控制器和以太网MAC控制单元,对SV报文添加发送描述符,由FPGA根据描述符直接控制SV发送。采用Spartan-6系列架构FPGA,通过PCI Express总线,系统内部实现SV数据高速传输。此方案充分利用了FPGA的并行数据处理的特性及丰富的IP资源,设计实现了多路以太网点对点数据的高带宽和高可靠性传输,极大的提升了智能变电站系统的性能。     

无线传感器网络MAC层通信芯片设计

提出了应用在无线传感器网络系统的MAC层通信芯片的ASIC设计方案,基于IEEE802.15.4竞争型MAC协议,设计了内嵌CSMA-CA算法控制器的MAC收发模块以及8位RISC CPU,MAC收发模块的协处理器可以与RISC CPU进行数据交互。基于ASIC设计流程,完成了架构设计、RTL coding、验证、综合、物理设计,并通过Encounter生成了物理版图。     

无线传感器网络中采用预约机制的MAC协议改进

提出一种基于信道预约的MAC协议CR-MAC(channel-reservation MAC),该协议是在S-MAC（sensor-MAC）协议基础上进行的改进。当有数据需要发送时,首先以基于竞争的方式发送和接收信道预约信息,实现信道的按需分配;信道预约完成后各节点按照预约好的时间片进行激活,以时分复用的方式传输数据。CR-MAC协议能够有效地减少节点的空闲侦听和串音干扰,从而降低能量消耗和传输延时。     

基于无线通讯的LED大屏幕显示系统的实现与设计

介绍了一种基于无线数字传输芯片和单片机构成的LED大屏幕显示系统的设计,讨论了系统的硬件电路设计和软件设计。该系统分为两大块：发送模块和接收模块。在发送模块中,单片机先通过串口接收上位机发送的数据,再控制无线数字传输芯片把数据发出;在发送模块中,单片机会接收到与无线数字传输芯片地址匹配的无线数据,接着处理数据,然后发送到LED大屏幕进行显示。     

基于PXI总线的多功能ARINC429通信接口电路设计

航空系统的测试设备中往往要求具备ARINC429通信接口模块,为了提高测试系统的通用性,要求ARINC429通信模块具备多种工作模式,并能灵活地进行操作;在硬件设计上将DSP与FPGA相结合,以DSP为数据收发控制核心,由FPGA实现外围I/O控制与时序配合。实现了单次发送、定时循环发送、外同步信号发送等多种发送方式,并可工作于100 kbps、50 kbps、12.5 kbps等多种波特率之下;通过PXI高速总线将429通信接口模块与上位机连接,所有通信接口模块的操作、接收发送方式的切换以及波特率的选择等配置工作都可以通过上位机软件实现。     

The implementation of IEEE 802.16m protocol module for ns-3 simulator

This paper presents the first IEEE 802.16m medium access control (MAC) protocol module embedded in the network simulator version 3 (ns-3). The designed module provides a validation tool for researchers to verify simulated results related to the IEEE 802.16m. This module supports the basic MAC functions which includes an initial ranging (IR) function; four types of bandwidth request (BR) procedures; five types of standard-specified quality-of-service (QoS); a QoS-based transmission scheduler; an adaptive modulation and coding (AMC) selection function; a physical (PHY) layer with a channel propagation model. The designed module provides modification flexibility to adapt to other simulation modules. Various scenarios are simulated to show the capacity of the implemented IEEE 802.16m module in details. Results of different types of traffic are tested with the path loss effect on transmission to visualize the numeric capability of the module.     

基于FPGA的智能串口模块设计

基于FPGA的智能串口模块用于扩展3U Comapct PCI工业控制计算机的RS232串行接口。智能串口模块在硬件设计采用FPGA,在FPGA内部实现NiosⅡ软核,作为处理器实现串行通讯的智能控制功能,通过设计通用异步串行控制器（UART）IP核,实现串行接口的通讯协议,使模块具集成度高、有可灵活配置性、易功能扩展等优点,模块采用处理器管理串行接口的数据收发,从而提高了串行接口数据传输的稳定性,降低了在传输过程中出现数据丢失现象的几率。     

IXP425和DM642的会议电视多点控制单元硬件设计

介绍了采用IXP425作为核心主控单元和3片DM642作为核心数据处理单元的会议电视多点控制单元的硬件设计原理和实现方法。主控制器IXP425模块完成网络发送/接收、数据调度、PCI控制等功能。数据处理DM642模块完成音/视频混合与切换等功能。IXP425和DM642之间采用PCI总线连接,各模块之间数据传输速度快,提高了数据处理效率。     

基于单片机的无线数据传输系统

介绍了以单片机为控制核心的无线数据传输系统,该系统采用无线射频数据传输模块PTR4000实现系统中单片机和上位机之间的数据传输,设计了PTR4000与单片机和上位机之间的硬件接口电路以及相关的软件设计流程.     

无线数据传输在LED显示屏系统中的应用

设计了将基与射频技术的无线通信模块nRF905应用到LED显示屏的控制系统中,实现了LED显示屏系统的无线数据传输。文章对以ARM处理器LPC2124为控制核心的LED显示屏系统设计、无线数据传输的硬件和软件实现进行了详细阐述。     

实时工业以太网无线通信节点的设计与实现

实时控制网络是新型网络化、智能化工业装备的重要支撑技术。在研究POWERLINK实时工业以太网协议的基础上,以FPGA为核心,设计和实现了一个实时无线通信嵌入式硬件节点。其中,以FPGA作为实时网络协议栈处理单元,采用并行接口与主控单元实现高速数据交互,并基于典型射频模块实现无线数据传输接口,可支持高速无线数据传输。通过所集成POWERLINK IP核的实时链路层管理机制,实现了工业网络中多节点间数据的无线实时传输。     

基于NiosII和3G无线网络的远程数据传输系统

为了实现有线网络难以覆盖的远程数据传输,设计了基于NiosII系统的远程数据传输系统。系统中使用FPGA芯片的IP核构建NiosII控制系统和与3G模块通信的UART接口,同时设计了数据传输控制程序和通信协议,实现了通过3G无线网络的数据远程传输。针对电力系统的远程数据采集进行了测试,系统功能完善,运行可靠。     

基于HS-3282的DSP与ARINC429总线通讯模块设计

设计了以芯片HS-3282为核心的DSP与ARINC429总线通信模块。该模块可实现DSP与ARINC429总线之间数据的高速、可靠的传输。模块主要由数据收发电路和逻辑控制电路组成。数据收发电路主要采用HS-3282完成数据的格式转换。逻辑控制电路由DSP和逻辑门电路组成,DSP发出的控制指令经地址译码后直接控制HS3282芯片,使芯片严格按照数据接收和发送的时序工作。测试表明,模块可实现DSP与429总线之间的数据通讯。     

双FIFO的LBE总线与Avalon总线的接口系统设计

为了实现 LBE总线与 Avalon总线设备之间跨时钟域数据交换,设计了桥接在两种总线间的接口 IP 软核.利用Verilog硬件描述语言的层次化设计方法,设计了接口IP核的底层模块,其中包括命令FIFO模块、状态FIFO模块、LBE总线端接口模块和 Avalon总线端接口模块.在FPGA硬件平台上,进行两种总线间的双向数据传输实验.结果表明,采用双FIFO的 LBE总线与 Avalon总线接口系统满足设计要求,能够实现数据的稳定可靠交换.