基于FPGA的集成多通道串行模塊設計與實現(xiàn).pdf

1、密級否碩士學位論文（全日制專業(yè)學位碩士）（全日制專業(yè)學位碩士）題目基于FPGA的集成多通道串行模塊設計與實現(xiàn)（英文）（英文）DesignimplementationofintegratedmultichannelserialmodulebasedonFPGA研究生學號:1408305007研究生姓名:張碩指導教師姓名、職稱指導教師姓名、職稱:朱望純研究員申請學位類別:工程碩士領域:控制工程論文答辯日期:2017年06月摘要I摘要在自動測

2、試系統(tǒng)中，不同自動測試儀器設備會對應不同的接口適配器和儀器資源。在目前武器系統(tǒng)型號不斷增加的情況下，對應的接口適配器也會相應增加，對于接口適配器的維護會造成很大的麻煩，所以研究集成接口具有一定使用價值。另外，在工業(yè)、醫(yī)療、商用POS機等眾多場合中，很多時候會出現(xiàn)一個上位機控制多個串口設備通信的情況，但是常見的微控制器僅僅帶有一個或者兩個串行接口，根本無法滿足實際應用需求。在此種情況下需要對微控制器串口擴展，進行多路串行通道設計。綜上考慮

3、，對于研究集成多通道串行模塊具有重大意義。利用FPGA實現(xiàn)集成多通道模塊設計的優(yōu)勢在于可以整合其他功能模塊，充分利用FPGA的空間資源進行多串行模塊設計，最大化利用FPGA資源?；谌缟峡紤]，論文提出了一種集成RS232、RS422、RS485、IIC、CAN、USB儀器設備常用串行接口，同時含有多個路數(shù)的隔離式串行模塊研制方案。方案根據(jù)預定設計指標，從軟硬件分別設計。硬件部分，以FPGA為控制核心，分別設計了四路隔離式RS232通訊電

4、路、四路隔離式RS422通訊電路、四路隔離式RS485通訊電路、一路隔離式IIC通訊電路、一路隔離式CAN通訊電路以及一路隔離式USB2.0等功能電路。FPGA設計部分通過調(diào)用FIFO內(nèi)核作為數(shù)據(jù)緩存，可以在一片F(xiàn)PGA芯片上實現(xiàn)多路標準串行接口，各串行接口之間獨立工作，互不影響，串行速率可以通過MCU寫命令進行控制。在軟件部分，主要集中在USB系統(tǒng)軟件設計，包括固件程序和驅(qū)動程序。模塊支持并行控制多個串口通道，可以與多個串行設備通信，