基于DSP和FPGA油田測井系統(tǒng)總線通信接口設計

本文研究了基于can總線與rs-485的dsp通信控制原理和接口設計方法,介紹了以pc機為主機以tms320lf2407為從機,主從機之間基于rs-485的串行通信,以及tms320lf2407與can總線的通信接口設計。

根據(jù)實際應用的需要,設計了一種基于工業(yè)控制接口總線的氧活化測井儀地面系統(tǒng)。著重介紹了地面系統(tǒng)的通信原理、氧活化測井儀地面系統(tǒng)的硬件接口電路原理;重點研究中子氧活化水流測井儀地面系統(tǒng)的設計,通過80c52單片機實現(xiàn)數(shù)據(jù)與命令間收發(fā)及通信協(xié)議的解釋;采用軟硬結(jié)合的方法實現(xiàn)pcm編碼及解碼。該地面系統(tǒng)通過usb接口電路實現(xiàn)與上位機的通信。同時,接口采用isa總線設計,該設計應用于地面系統(tǒng)與不同儀器的快速配接。設計實驗證明該接口總線的設計具有良好的兼容性及高可靠性。

針對實際應用的需要,設計了一種基于工業(yè)控制isa總線的地面接口系統(tǒng)。著重介紹氧活化測井儀工作原理、地面系統(tǒng)的硬件接口電路原理;重點研究中子氧活化水流測井儀的地面系統(tǒng)接口設計,通過單片機實現(xiàn)數(shù)據(jù)與命令間收發(fā)及通信協(xié)議的解釋;采用軟硬結(jié)合的方法實現(xiàn)pcm編碼。接口采用isa總線設計,該設計應用于地面系統(tǒng)與不同儀器的快速配接,實驗證明該系統(tǒng)具有良好的兼容性及高可靠性。

目的研究在can總線網(wǎng)絡中使用光纖替代雙絞線作為傳輸介質(zhì)的可行性及其實現(xiàn)方式。方法提出一種can總線光纖通信接口方案并用實驗加以驗證。結(jié)果在各種通行波特率下對該通信接口進行測試均達到要求。該方案可在維持can總線系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)不變的情況下實現(xiàn)光纖通信,基本解決了對某個或某幾個can節(jié)點使用光纖進行信號傳輸?shù)膯栴}。結(jié)論雖然大大拓寬了can總線的應用領域,但因光纖與雙絞線兩種傳輸不匹配,尚待進一步研究。

針對前端射頻及信號處理部分與中心機需要進行遠程通信的需要,設計了一款由fpga實現(xiàn)的通信接口模塊。該模塊實現(xiàn)了射頻及信號處理部分與中心機的通信,包括中心機發(fā)給前端受控模塊的控制命令;前端受控模塊發(fā)送給中心機的狀態(tài)信息;中心機控制通信接口模塊實現(xiàn)信息轉(zhuǎn)發(fā)控制的命令。通過仿真分析,該通信接口模塊能夠完成遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/p>

介紹了一種基于fpga和dsp的新型音頻接口模塊設計方法。特別是如何具體實現(xiàn)dsp、fpga與tlv320aic23b之間的無縫連接,并給出了軟硬件應用設計實例。

在arm9處理器s3c2440上設計rs485通信接口,實現(xiàn)與總線上其他設備的通信,利用arm9處理器內(nèi)部集成的uart外設和rsm485ct模塊組成rs485通信硬件接口,在嵌入式linux系統(tǒng)下設計rs485通信程序?qū)崿F(xiàn)與rs485總線上的其他外設間的數(shù)據(jù)互通。實驗效果良好,表明該設計是行之有效的。文中在介紹了通信接口的硬件設計、linux下rs485驅(qū)動設計、通信程序設計的同時,重點介紹了linux系統(tǒng)下rs485通信程序的編寫方法以及rs485總線上設備通信的實現(xiàn)過程。

本文根據(jù)電路實際工作條件,搭建了測井儀器通用can總線接口電路的試驗平臺,抽取3個電路樣品進行一次定時截尾實驗,觀察電路在實驗室模擬高溫環(huán)境下的工作情況,通過實驗數(shù)據(jù)和波形計算出了電路的數(shù)據(jù)傳輸速率以及平均壽命值.

基于can技術的devicenet是一種低成本的通信總線,它將各種工業(yè)設備連接到網(wǎng)絡。智能閥控制器通信接口是用于智能閥控制器與devicenet網(wǎng)絡之間的通信協(xié)議設備,在智能閥控制器和devicenet網(wǎng)絡主設備之間交換i/o數(shù)據(jù)和其他設定數(shù)據(jù)。本文對該通信接口給出了其硬件及軟件的設計。

為解決1394b光纖總線在軍用車輛領域應用過程中的設備兼容性問題,基于1394b異步傳輸機制,采用fpga作為中心處理器完成1394b接口設計。并以實現(xiàn)pc機1394b接口與pc機串口之間通信為例,通過fpga實現(xiàn)rs232接口連接pc機進行系統(tǒng)性能測試,實現(xiàn)1394b光纖總線與通用總線協(xié)議設備的兼容。結(jié)果表明,該設計對總線的擴展應用具有一定的作用。

設計了一種用于目標識別與定位的基于fpga和多dsp的多總線并行處理器,其特征在于將fpga作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)緩存、通信與控制中樞,以此為核心,通過數(shù)據(jù)與控制總線聯(lián)接端口控制cpld芯片,通過emif總線分別聯(lián)接dsp(a)、dsp(b)和dsp(c)處理芯片;端口控制cpld芯片的輸入端聯(lián)接多路并行adc模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片,輸出端口聯(lián)接lcd輸出顯示模塊;有源晶體振蕩器與fp-ga芯片聯(lián)接,fpga芯片將有源晶體振蕩器分為4路時鐘信號輸出,分別輸出到cpld和3片dsp芯片;設計改進了傳統(tǒng)采用單dsp搭建信號處理器模式,實際測試的系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度達到100m,系統(tǒng)最大處理能力可以達到7200mips,具有功能強、性能指標高、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。

通信接口模塊用于擴展compactpciexpress總線工業(yè)控制計算機系統(tǒng)的通信接口。模塊采用fpga固核實現(xiàn)pciexpress接口,并且在fpga內(nèi)部實現(xiàn)各種總線接口的ip核,使電路設計高度集成化。在電路設計過程中通過仿真保證了高速串行電路的信號完整性。模塊已經(jīng)投入使用,在應用過程中性能穩(wěn)定。

為緩解我國電子信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展與核心技術人才緊缺的矛盾,中電網(wǎng)(eccn)在信息產(chǎn)業(yè)部的支持下,聯(lián)合國際著名集成電路設計廠商和清華大學等國內(nèi)頂級高校,于2006年隆重推出電子工程與集成電路技術培訓項目。2007年5月31日,首期alterafpga技術培訓學員正式結(jié)業(yè),結(jié)業(yè)典禮在京滬兩地隆重舉行。典禮上專家組共評選出8篇優(yōu)秀結(jié)業(yè)論文,為了與讀者分享學員們的學習心得與體會,本刊將陸續(xù)刊登這些優(yōu)秀論文,以饗讀者。更多詳情敬請登錄http://training．eccn．com/。

通信接口避雷器考慮的主要因素如下： ·線路上可能感應的浪涌形式（例如波形、時間參數(shù)和最大峰值）； ·接口電路模擬雷電沖擊擊穿電壓臨界指標； ·保護對象在正常工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)信號電平； ·保護裝置在模擬雷電沖擊下的殘壓參數(shù)指標； ·保護裝置的耐沖擊能力； ·系統(tǒng)的工作頻率； ·保護對象的接口方式； ·工作電壓。 電源避雷器關鍵參數(shù)： ⅰ．最大放電電流imax： 使用8/20μs波沖擊避雷器一次，能承受的最大放電電流?？筛鶕?jù)當?shù)氐睦妆姸?ng（或年均雷暴日td）以及環(huán)境因素作適當選擇。 ⅱ．最大持續(xù)耐壓uc（rms）： 指避雷器在此電壓值下能連續(xù)工作而不影響其作為避雷器的參數(shù)。uc與保護電壓 up成非線性正比。 ⅲ．殘壓ur和保護電壓up： 殘壓ur：指在額定放電電流in下的殘壓值。 保護電壓up：保護電壓up與uc電壓和ur有關，

采用單片機技術設計了用于采集測井儀脈沖信號的接口電路,簡述了脈沖寬度與時鐘頻率、機器周期的關系,探討了單片機系統(tǒng)復位電路參數(shù)的確定方法。設計了用命令選通的實驗室標準信號調(diào)試和實時數(shù)據(jù)采集接口軟件,連調(diào)結(jié)果表明,設計的接口電路完全滿足測井儀脈沖信號采集的使用要求。

針對百口泉油田百口泉組油藏的儲層巖性復雜、物性變化較大、油水分布關系復雜、地層水復雜多變等實際情況,在對儲層巖性進行了識別之后,建立了該地區(qū)儲層參數(shù)測井精細解釋模型,并采用電阻率-孔隙度法確定了油層的孔隙度、含水飽和度和電阻率下限值。利用該整套方法模型對該工區(qū)內(nèi)40多口井進行了解釋處理,解釋結(jié)果表明,該套方法能夠?qū)υ摰貐^(qū)的測井精細解釋提供科學合理的油層起算標準,并能準確地劃分油水層,從而能為該地區(qū)的地質(zhì)建模、油藏數(shù)值模擬以及儲量計算提供準確的基礎參數(shù)。

利用tms320f2812作為核心器件,fpga作為預處理單元和接口邏輯電路和pc104plus和can總線作為外部總線設計了伺服控制模塊。該伺服控制模塊具有高集成性、高速度、高可靠性、可擴展等優(yōu)點,適用于對精度和系統(tǒng)擴展性要求較高的多伺服控制領域,可應用于大型光電跟蹤設備的伺服控制。

目前基于hart總線的變送器多為兩線制環(huán)路供電型,其要求整機的靜態(tài)工作電流低于3.5ma,才能保證hart信號不受到影響。此電流的限制使得功耗較大的hart總線儀表難以采用通常的兩線制hart接口。本設計中采用hart調(diào)制解調(diào)器ad5700和電流源dac芯片ad5420實現(xiàn)了三線制hart接口,釋放了3.5ma的功耗限制;并詳細介紹了硬件和軟件設計,成功實現(xiàn)了通信。

profibus-pa是一種廣泛應用于過程控制領域的現(xiàn)場總線。文中以模塊化的設計思想為指導,采用西門子專用協(xié)議芯片sim1-2和dpc31,為差壓變送器的儀表控制器設計開發(fā)了profibus-pa通信接口,將儀表控制器作為從站接入profibus總線,實現(xiàn)現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明,運用該接口模塊可以實現(xiàn)profibus-pa主從站之間的非循環(huán)數(shù)據(jù)通信,主站的可靠性和通用性較好,能夠嵌入應用到所有的現(xiàn)場設備中。

介紹了機床嵌入式控制系統(tǒng)中工業(yè)pc機與數(shù)字信號處理器dsp之間基于pci總線及usb的通信技術,通過相應接口設備通訊電路的搭建,實現(xiàn)了上位機與下位機之間數(shù)據(jù)的高速傳輸,滿足了系統(tǒng)實時性要求。此外還對通信系統(tǒng)主要芯片進行了簡要介紹。

首先對通信接口和繼電保護基本含義進行概述,從硬件因素、軟件因素以及人為因素三個方面入手,對繼電保護不穩(wěn)定性因素進行解析,并以此為依據(jù),提出通信接口在電力繼電保護上的應用對策。希望通過該闡述,可以給相關領域提供些許參考。

隨著電網(wǎng)二次技術的發(fā)展和需要,電力通信專業(yè)和電網(wǎng)保護、自動化等專業(yè)的配合問題顯得日益重要和突出,本文從技術融合的角度上針對220kv級以上電壓等級變電站內(nèi)通信專業(yè)與保護專業(yè)之間的設備接口關系進行了深入論述,以此為技術突破口,探討了通信與保護之間數(shù)據(jù)傳輸接口的技術關鍵點,從而對保護和通信專業(yè)相互之間的技術融合起到一定的促進作用。