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基于FPGA的多路高速串口设计与实现
作 者: 徐云
导 师: 顾新
学 校: 西安电子科技大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 多路高速串口 FPGA DSP 双端口RAM
分类号: TN791
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 175次
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内容摘要
本文完成了基于现场可编程门阵列FPGA的多路高速串口的设计与实现。首先给出了DSP+FPGA系统整体设计框架,详细介绍了FPGA与DSP的交互接口,然后重点阐述了基于FPGA的多路高速串口设计与实现,特别给出了串口收发模块采用双端口RAM和FIFO两种不同缓冲机制的详细设计说明。最后阐述了系统扩展模块控制逻辑的设计,主要包括AD/DA、开光量输入、输出模块等,并对各个模块的设计逻辑进行了仿真验证。在本设计中,将所需的串口功能集成到FPGA内部,使得整个设计更加紧凑、稳定且可靠。同时FPGA为DSP提供了丰富的命令状态寄存器,使DSP可以方便灵活的配置查询串口的工作状态,提高了系统的灵活、方便、稳定性。同时也为其它基于DSP+FPGA的嵌入式系统的设计提供一定的参考。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-7 第一章 绪论 7-15 1.1 研究背景 7 1.2 国内研究现状 7-8 1.3 论文的主要工作 8-9 1.4 相关技术 9-15 1.4.1 DSP特点及其结构 9-10 1.4.2 FPGA相关技术及开发流程 10-15 第二章 DSP+FPGA系统总体构架 15-25 2.1 系统总体构架设计 15-16 2.2 FPGA逻辑结构设计 16-18 2.2.1 FPGA器件选型 16-17 2.2.2 FPGA内部逻辑结构 17-18 2.3 DSP与FPGA的交互 18-23 2.3.1 DSP的EMIF接口初始化 18-20 2.3.2 FPGA功能接口设计 20-23 2.4 本章小结 23-25 第三章 基于FPGA多路高速串口设计 25-41 3.1 缓存的设计与实现 25-29 3.1.1 双端口RAM的设计与实现 25-27 3.1.2 FIFO的设计与实现 27-29 3.2 串口模块总体结构 29-34 3.2.1 串口发送模块设计 32-33 3.2.2 串口接收模块设计 33-34 3.3 FPGA发送及接收数据仿真验证 34-38 3.3.1 发送模块的仿真测试 34-36 3.3.2 接收模块的仿真测试 36-37 3.3.3 接收发送模块的仿真测试 37-38 3.4 FPGA时钟可靠性 38-40 3.5 本章小结 40-41 第四章 扩展模块设计与实现 41-49 4.1 AD控制模块设计 41-44 4.2 DA控制模块设计 44-47 4.3 开关量控制模块设计 47-48 4.4 本章小结 48-49 第五章 DSP软件初始化及FPGA下载配置 49-55 5.1 DSP软件系统的初始化设计 49-52 5.2 FPGA下载配置 52-54 5.3 本章小结 54-55 第六章 结论与展望 55-57 致谢 57-59 参考文献 59-60
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 数字电路 > 逻辑电路
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