狀態(tài)優(yōu)化的I~2C總線主控制器的FPGA設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)了一種i2c總線接口控制器,該控制器具備協(xié)議層處理功能,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)基于i2c總線協(xié)議的at24系列存儲(chǔ)器的控制。在fpga平臺(tái)下利用vhdl硬件編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)了該設(shè)計(jì),進(jìn)行了功能仿真,并在實(shí)驗(yàn)板上完成了驗(yàn)證。

采用can總線技術(shù)的船載航行數(shù)據(jù)記錄儀vdr(voyagedatarecorder)設(shè)計(jì)方案滿足了系統(tǒng)需求,同時(shí)主控制器采用動(dòng)態(tài)冗余設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的可靠性。該方案可以滿足vdr系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定性的要求,并在實(shí)踐中得到初步驗(yàn)證。

為解決車(chē)載most(mediaorientedsystemtransport)總線中設(shè)備節(jié)點(diǎn)的控制問(wèn)題,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了most總線的主控制器。在most25標(biāo)準(zhǔn)下,以網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片os81050與atmega128為基礎(chǔ),通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)收發(fā)報(bào)文。使網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)同步,彼此間協(xié)調(diào)工作,監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài),并實(shí)時(shí)地對(duì)most網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整。為most技術(shù)在汽車(chē)電子、智能家居等領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

根據(jù)單片機(jī)i2c串行擴(kuò)展的特點(diǎn),在eda軟件maxplusii的環(huán)境下,利用硬件描述語(yǔ)言,建立ip核。此設(shè)計(jì)利用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn),在給出設(shè)計(jì)的同時(shí)詳細(xì)說(shuō)明ip核的建立過(guò)程,并下載到芯片通過(guò)硬件試驗(yàn)驗(yàn)證。

i2cbus(interintegratedcircuitbus內(nèi)部集成電路總線)是由philips公司推出的兩線制串行擴(kuò)展總線,是具備總線仲裁和高低速設(shè)備同步等功能的高性能多主機(jī)總線。結(jié)合ds1340(日歷時(shí)鐘器件)應(yīng)用實(shí)例描述了采用fpga模擬i2c總線的時(shí)鐘線scl(serialclock)和數(shù)據(jù)線sda(serialdata),實(shí)現(xiàn)對(duì)ds1340控制的具體過(guò)程。

i2c(inter-integratedcircuit)雙向串行總線將主機(jī)或者從機(jī)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù),并通過(guò)sda線傳輸。scl則是串行時(shí)鐘線,i2c總線通過(guò)sda和scl兩條串行總線實(shí)現(xiàn)設(shè)備器件間的通信。

基于arm的嵌入式系統(tǒng)和sd卡的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。提出了一種基于samsung的s3c2410a嵌入式處理器平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)sdhost控制器的方法,并為該平臺(tái)上運(yùn)行的windowsce系統(tǒng)編寫(xiě)了驅(qū)動(dòng)程序。對(duì)sd卡連續(xù)插拔導(dǎo)致的系統(tǒng)宕機(jī)問(wèn)題,分別提出了延時(shí)采樣和多次采樣的軟件防抖動(dòng)的解決方法,并且進(jìn)行測(cè)試和性能分析。

文中所介紹的主控制器其cpu采用at89c51單片機(jī),它通過(guò)采集井道中各種運(yùn)行信號(hào),接收門(mén)廳及轎廂的選層等信號(hào)加以處理并輸出相應(yīng)控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的一系列控制。

sd卡已在消費(fèi)型電子產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用,在顯示控制系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)對(duì)sd卡的支持也變得很重要,而目前在機(jī)載計(jì)算機(jī)中占主流的powerpc微處理中沒(méi)有集成sd主控制器,因此研究和實(shí)現(xiàn)在powerpc模塊中對(duì)sd卡的讀寫(xiě)訪問(wèn)就顯得很有意義。在分析sd主控制器規(guī)范的基礎(chǔ)上,采用功能模塊化的方法,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于pci總線接口,支持dma傳輸?shù)膕d主控制器。測(cè)試結(jié)果表明,該sd主控制器數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,并且具有硬件邏輯方便移植、重構(gòu)的特點(diǎn),可應(yīng)用于pci總線接口的嵌入式系統(tǒng)中。

為實(shí)現(xiàn)一種多浮點(diǎn)操作數(shù)乘法運(yùn)算的自主運(yùn)算控制器,提出了一種基于fpga并行操作的硬連接電路的多浮點(diǎn)數(shù)乘法運(yùn)算控制器及其時(shí)序控制的方法,該控制器對(duì)一條多浮點(diǎn)操作數(shù)乘法運(yùn)算指令的命令字和多浮點(diǎn)操作數(shù)連續(xù)寫(xiě)入并存儲(chǔ),在內(nèi)部時(shí)序脈沖作用下,可以自主完成讀出浮點(diǎn)操作數(shù)執(zhí)行乘法運(yùn)算,寫(xiě)入存儲(chǔ)多浮點(diǎn)操作數(shù)過(guò)程與執(zhí)行乘法運(yùn)算命令的過(guò)程能夠并行進(jìn)行;在控制器執(zhí)行乘法運(yùn)算命令過(guò)程中,系統(tǒng)可以讀出執(zhí)行命令過(guò)程中的中間結(jié)果和最終運(yùn)算結(jié)果;論述了該控制器的電路構(gòu)成和基本原理,分析命令字與多操作數(shù)在內(nèi)部時(shí)序脈沖作用下的執(zhí)行過(guò)程,應(yīng)用veriloghdl語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)相關(guān)硬件的構(gòu)建和連接;設(shè)計(jì)完成后通過(guò)仿真測(cè)試可知,該控制器運(yùn)行的最高頻率為250mhz,從輸入到輸出端口最小延時(shí)是3.185ns,最大延時(shí)是15.336ns,且能夠自主完成浮點(diǎn)數(shù)乘法運(yùn)算。

借助關(guān)系度方法設(shè)計(jì)了hvdc非線性主控制器,主控制器包括穩(wěn)態(tài)控制器和非穩(wěn)態(tài)控制器兩部分,它們分別在不同的條件下起作用。穩(wěn)態(tài)控制器使整流器工作在定直流電流方式,逆變器工作在恒定超前角方式;非穩(wěn)態(tài)控制器使整流器觸發(fā)延遲角保持恒定,而使逆變器工作在定直流電流方式。仿真結(jié)果證明了主控制器的有效性。

通過(guò)對(duì)于at91rm9200的研究,提出了一種應(yīng)用于rfid手持閱讀器的sd卡主控制器的設(shè)計(jì)方案,該設(shè)計(jì)采用工業(yè)級(jí)arm9控制器at91rm9200作為主控制器,采用mci總線實(shí)現(xiàn)了對(duì)于sd卡的讀寫(xiě)操作。詳細(xì)介紹了sd卡以及at91rm9200芯片中的mci接口的結(jié)構(gòu)和工作原理,討論了相關(guān)的設(shè)置、硬件連接和軟件設(shè)計(jì)。

給出一種應(yīng)用于飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)采集儀的sd卡設(shè)計(jì)方案,該方案選用與8051完全兼容的高性能單片機(jī)c8051f020作為主控制器,采用spi總線與sd卡通信。文章詳細(xì)介紹了sd卡以及c8051f020芯片中spi接口的結(jié)構(gòu)和工作原理,討論了相關(guān)的設(shè)置、硬件連接和軟件設(shè)計(jì)。

采用tms320lf2407dsp芯片作為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主控制器的核心器件,實(shí)現(xiàn)了主控制器(ecu)的軟硬件設(shè)計(jì)方案及各功能模塊的設(shè)計(jì)。

本文實(shí)現(xiàn)了一種基于嵌入式和fpga的通用總線控制器的設(shè)計(jì)方案。該方案能夠在不改變硬件設(shè)計(jì)的情況下通過(guò)軟件升級(jí)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種不同總線接口時(shí)序的控制,從而實(shí)現(xiàn)了通用總線控制器,并成功應(yīng)用到通用編程器中,極大提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力也大大縮減了開(kāi)發(fā)人員的開(kāi)發(fā)成本。

在電梯控制系統(tǒng)中,微機(jī)主控制板是決定系統(tǒng)功能多少,性能優(yōu)劣的核心板卡;著重介紹了基于arm芯片的實(shí)用型微機(jī)主控制板的設(shè)計(jì);首先討論了控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),分析了can總線應(yīng)用在電梯控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì);隨后介紹了微機(jī)主控制板的軟硬件設(shè)計(jì),硬件上采用arm7芯片和cpld實(shí)現(xiàn)電梯的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,軟件上采用模塊化設(shè)計(jì)思路,重點(diǎn)說(shuō)明了體現(xiàn)功能多少的繼電器控制模塊和體現(xiàn)性能優(yōu)劣的變頻器控制模塊的設(shè)計(jì);最后,測(cè)試了算法執(zhí)行速度,說(shuō)明設(shè)計(jì)的可靠性。

介紹了智能斷路器主控制器的工作原理,同時(shí)重點(diǎn)闡述了鍵盤(pán)的分類(lèi)。其中,數(shù)字信號(hào)處理器選用的是低功耗、高速度的tms320f2812,鍵盤(pán)芯片選用的是hd7279a。采用該設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,可以滿足系統(tǒng)需要,因此具有較高的實(shí)用價(jià)值。

為提高錄入花形控制信息的效率,增強(qiáng)花形控制信息的可移植性,提出一種應(yīng)用于織機(jī)花形控制信息讀出與寫(xiě)入的sd卡主控制器設(shè)計(jì)方案。選用菲利普公司的lpc2214為主控芯片,通過(guò)spi接口和sd卡通信,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)sd卡接口電路,并給出了接口電路的部分原理圖。深入分析sd卡驅(qū)動(dòng)層次結(jié)構(gòu),詳細(xì)介紹各個(gè)驅(qū)動(dòng)層的原理和功能,給出了主要功能函數(shù)的源代碼,并對(duì)其做了詳細(xì)解釋。介紹花形文件的讀寫(xiě)過(guò)程,在μc/os-ⅱ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)下,建立了一個(gè)文件管理任務(wù)。

重點(diǎn)闡述了該主板中所用的psd311接口芯片的特點(diǎn)及其接口設(shè)計(jì)方法,尤其對(duì)psd311配置位的設(shè)置及端口的應(yīng)用作了詳盡的描述

自動(dòng)售貨機(jī)是一種高智能化產(chǎn)品,顧客可以在完全自助的方式下,實(shí)現(xiàn)商品的挑選、獲取和貨幣的支付。目前市場(chǎng)上傳統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)大部分沒(méi)有連接網(wǎng)絡(luò),都是單機(jī)運(yùn)作。研究和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的連接,使交易信息能實(shí)時(shí)發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器,并且當(dāng)售貨機(jī)出現(xiàn)缺貨、發(fā)生故障時(shí),管理人員能及時(shí)監(jiān)控到這些信息并進(jìn)行相應(yīng)的處理,大大節(jié)約了人力勞動(dòng),極大提高了工作效率。

一種基于can總線的網(wǎng)絡(luò)具有速度高,抗干擾性強(qiáng)和通用低成本的特點(diǎn).在國(guó)家"863"項(xiàng)日電動(dòng)轎車(chē)開(kāi)發(fā)中應(yīng)用了can總線網(wǎng)絡(luò),給出了軟硬件接口設(shè)計(jì).實(shí)際應(yīng)用表明,can總線的軟硬件接口設(shè)計(jì)是可行的.

針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的光萬(wàn)用表存在測(cè)量不夠精確或者功耗過(guò)高的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一款手持式光萬(wàn)用表,給出了主要模塊的硬件原理圖、系統(tǒng)軟件流程圖及光功率計(jì)校準(zhǔn)方法,該儀表以超低功耗微處理器kl46為控制核心,集成光功率計(jì)、紅光光源和1310nm單波長(zhǎng)激光光源功能,各個(gè)功能可以單獨(dú)使用,也可以配合使用,為廣大工程測(cè)試人員以及技術(shù)人員提供了更為方便和更低成本的選擇。測(cè)試結(jié)果表明,其光功率計(jì)不確定度小、功耗極低、性能穩(wěn)定,其紅外光源和1310nm單波長(zhǎng)激光光源穩(wěn)定可靠,具有很高的使用價(jià)值。