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基于CycloneII的PXI总线板卡设计与实现

作　者: 叶剑锋
导　师: 魏蛟龙
学　校: 华中科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: PXI总线网络协议测试 IP核硬件抽象层HAL 板卡测试
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 26次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文设计和实现基于FPGA的PXI总线的3U板卡,适配PXI机箱,构成网络协议测试与诊断系统的硬件部分。板卡采用目前先进的FPGA技术,完成板卡与多种接口如RS232、V.35、V.21、X.21、V.24的通信。充分利用PXI总线的开放性好、数据传输速率高的特点,研究了面向PXI总线的板卡开发技术,实现了网络协议测试与诊断的多种接口板卡,设计了配置程序和应用程序。介绍了PXI总线的发展历史,分析了PXI总线的面向测试的优点,比较采用专用接口芯片和采用FPGA为核心开发板卡两种方案,确定了系统的总体方案,定型FPGA为Altera公司的EP2C35。介绍了器件支持的I/O端口标准,列举了器件支持的端口协议。根据板卡的硬件需要,分配器件的管脚,设计板卡的各种外围接口电路,扩展系统的SDRAM,完成硬件电路原理图设计,给出了六层电路板的参数,提供了印制板制作的依据。根据硬件电路的原理,在SOPC Builder中构建系统,配置各种控制器的IP核,阐述了系统自动生成文件的内容,说明了配置程序的下载方式及下载的位置。以四路RS232接口为例,使用Verilog HDL语言编写外围接口RS232模块,在SOPC Builder中封装自定义的外围接口RS232模块,加入到配置程序中。使用在SOPC Builder中生成的HAL,在Nios II 8.0下使用C语言编写应用程序。测试了制作好的印制板,板卡的测试采用分阶段的逐步细化的测试方法:分为硬件测试部分和软件测试部分两部分,测试数据表明:板卡的各个电路功能正确,能够正常工作,为软件设计提供了硬件基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 概述  8-14
  1.1 PXI 总线的发展历史及现状  8-10
  1.2 PXI 新增的仪器功能  10-12
  1.3 本文背景  12
  1.4 本文章节安排  12-14
2 整体设计  14-21
  2.1 板卡的使用基础  14-15
  2.2 板卡的需求分析  15-16
  2.3 板卡设计方案的比较  16-17
  2.4 板卡的设计  17-19
  2.5 FPGA 的选型  19-20
  2.6 本章小结  20-21
3 板卡的电路设计  21-32
  3.1 管脚分配  21-24
  3.2 配置电路的选择  24-25
  3.3 FLASH ROM 与SDRAM 的设计  25-27
  3.4 时钟源的选择与连接  27
  3.5 PXI 总线的连接  27-29
  3.6 板卡的供电  29-30
  3.7 PCB 板参数  30
  3.8 本章小结  30-32
4 基于SOPC 的应用程序设计  32-49
  4.1 配置程序的框架  32-33
  4.2 组件配置  33-39
  4.3 HAL 作用及管理  39-46
  4.4 应用程序设计  46-48
  4.5 本章小结  48-49
5 板卡的测试  49-54
  5.1 板卡的硬件测试  49-51
  5.2 板卡的软测试  51-53
  5.3 本章小结  53-54
6 总结  54-56
致谢  56-58
参考文献  58-60

基于CycloneII的PXI总线板卡设计与实现

内容摘要

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