該文進行的設計作為數控系統大課題中的一個子課題,主要研究利用PCI總線來實現對外圍IO的操作,硬件上包括設計一塊PCI接口卡并測試通過,軟件上實現了PCI接口卡在Linux下的驅動和用軟PLC來實現對外圍IO的操作.該文在比較幾種微機總線的基礎上,為了實現數控系統高速、高精度、低功耗的要求,采用PCI總線進行設計.隨著可編程邏輯器件的發展,為在一片PLD芯片內實現復雜的邏輯控制提供了條件.該文在綜合比較開發PCI卡的幾種方法的基礎上,選擇了使用FPGA來實現PCI接口卡設計.用VHDL語言對FPGA編程,采用模塊化的設計方法進行設計,用狀態機來控制PCI邏輯的時序.設計首先在EDA軟件上仿真通過后,制作成PCI板卡并在現場調試通過.為方便所設計的PCI卡在數控系統及其它系統中應用,該文設計了PCI卡在Linux下的設備驅動程序,主要包括設備的注冊與注銷、與Linux內核的接口、相關的入口函數、驅動程序的編碼、編譯、加載與卸載等,并編寫了相應的測試代碼,在Linux環境下調試通過.為了解決數控系統中PLC的應用問題,該文還設計了PCI卡在軟PLC中的應用.采用的軟PLC軟件是Linux下的MatPLC軟件.在詳細討論MatPLC工作原理的基礎上,設計了一個輸入模塊、一個輸出模塊和一個MatPLC配置文件.輸入模塊通過驅動程序從PCI卡中讀取數據,傳送到MatPLC內核的全局變量中,輸出模塊從內核全局變量讀取數據并進行邏輯運算,再輸出到PCI卡.將他們編譯通過,并進行測試,最終實現軟PLC對外圍IO端口的讀寫.該論文受到廣東省科技攻關項目[2002A1040402]、廣東省科技攻關項目[2003C101002]、廣州市重大科技攻關計劃[2002Z1-D0051]的資助.
上傳時間： 2013-07-18
上傳用戶：szchen2006
USB2．0接口和基于ARM核的SOC系統的應用已經非常廣泛，特別在電子消費類領域。包含USB2,0接口的ARM系統則更是市場的需求。本文介紹一種基于ARM核的USB2,0接口IP(AHB_USB2.0)的設計，主要對其中的串行接口引擎(SIE)的設計進行討論。 該 AHB_USB2.0 IP核支持USB2.0協議，并兼容USB1.1協議；支持AMBA2.0協議和UTMI 1.05協議。該IP核一側通過UTMI接口或ULPI接口的PHY與USB2.0主機端進行通信；另一側則通過AHB總線與ARM相連。 AHB_USB2.0 IP核在硬件上分為三個大模塊：ULPI模塊(ULPI)、串行接口引擎(SIE)模塊和AHB總線接口模塊(AHB)。ULPI模塊實現了UTMI接口轉ULPI接口。串行接口引擎(SIE)模塊為USB2.0的數據鏈路層協議處理模塊，為整個IP核的核心部分，進一步分為四個子模塊——GLC(全局控制模塊)，PIE(PHY接口處理引擎)，SIF(系統接口邏輯)和EPB(端點緩沖模塊)。GLC模塊負責整個IP的復位控制，IP時鐘的開關提示等；PIE模塊負責處理USB的事務級傳輸，包括組包解包等；SIF模塊負責協議相關寄存器組和端點緩沖區的讀寫，跨時鐘域信號的處理和PIE所需的控制信號的產生；AHB模塊負責IP核與ARM通信和DMA功能的實現。 該IP核的軟件設計遵循USB協議，Bulk Only協議和UFI協議，由外掛ARM實現USB設備命令和UFI命令的解析，并執行相應的操作。設計了IP核與ARM之間的多種數據傳輸方法，通過軟件實現常規數據讀寫訪問、內部DMA或外部DMA等多種方式的切換。 本IP已經通過EDA驗證和FPGA測試，并且已經在內嵌ARM核的FPGA系統上實現了多個U盤。這個FPGA系統的正確工作，證明了AHB_USB2.01P核設計是正確的。
上傳時間： 2013-05-17
上傳用戶：qqoqoqo
本論文以開發基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP此項目為依托，致力于在Windows XP操作系統上使用DDK(Driver Development Kit)設計和開發一個基于WDM的主機端驅動程序。開發該驅動程序的目的是為了對該IP進行FPGA測試以及配合設備端驅動程序的開發，該驅動程序能夠完成即插即用功能，塊傳輸，同步傳輸，控制傳輸以及對Flash的操作五項主要功能。 論文首先介紹了基于WDM的USB驅動程序設計原理，其中包括了從結構到通信流對USB主機系統的介紹，編寫WDM驅動程序的基礎理論(主要介紹了數個相關的重要概念、驅動程序的基本組成)，以及在開發對Flash操作的例程會使用到的Mass Storage類協議的簡要介紹。在介紹設計原理后，論文從總體的系統應用環境和結構薊數據傳輸、內部模塊以及軟硬件體系結構幾個方面簡要描述了該IP的系統設計。接著論文通過分析主機端驅動程序功能需求，提出了驅動程序的總體構架以及分步式的設計流程，具體步驟是先實現驅動程序的正常加載以及基本PnP功能，然后實現塊傳輸、同步傳輸以及控制傳輸，最后完成對Flash操作例程的設計。隨后論文詳細闡述了對上述五項主要功能模塊的設計；其中對Flash操作例程的設計是難點，作者通過分析Bulk-Only協議和UFI命令規范，提出程序的詳細設計方案。論文最后簡要介紹了調試驅動程序的方法，以及驅動程序的測試內容、部分測試結果以及測試結論。 本論文研究對象為基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP主機端驅動程序，因為其研究主體是一個基于WDM的主機端驅動程序，因此有其普遍性；但是它以開發基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP這個項目為依托，其目的是為項目服務，因此它有其特殊性。它是一項既有普遍性又有特殊性的研究。
上傳時間： 2013-05-19
上傳用戶：2007yqing
I2C(Inter Integrated Circuits)是Philips公司開發的用于芯片之間連接的串行總線，以其嚴格的規范、卓越的性能、簡便的操作和眾多帶I2C接口的外圍器件而得到廣泛的應用并受到普遍的歡迎。 現場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快，在數字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。本論文主要討論了如何利用Verilog/FPGA來實現一個隨機讀/寫的I2C接口電路，實現與外圍I2C接口器件E2PROM進行數據通信，實現讀、寫等功能，傳輸速率實現為100KBps。在Modelsim6.0仿真軟件環境中進行仿真，在Xilinx公司的ISE9.li開發平臺上進行了下載，搭建外圍電路，用Agilem邏輯分析儀進行數據采集，分析測試結果。 首先，介紹了微電子設計的發展概況以及設計流程，重點介紹了HDL/FPGA的設計流程。其次，對I2C串行總線進行了介紹，重點說明了總線上的數據傳輸格式并對所使用的AT24C02 E2PROM存儲器的讀／寫時序作了介紹。第三，基于Verilog _HDL設計了隨機讀/寫的I2C接口電路、測試模塊和顯示電路；接口電路由同步有限狀態機(FSM)來實現；測試模塊首先將數據寫入到AT24C02的指定地址，接著將寫入的數據讀出，并將兩個數據顯示在外圍LED數碼管和發光二極管上，從而直觀地比較寫入和輸出的數據的正確性。FPGA下載芯片為Xilinx SPARTAN Ⅲ XC3S200。第四，用Agilent邏輯分析儀進行傳輸數據的采集，分析數據傳輸的時序，從而驗證電路設計的正確性。最后，論文對所取得的研究成果進行了總結，并展望了下一步的工作。
上傳時間： 2013-06-08
上傳用戶：再見大盤雞
通用異步收發器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是廣泛使用的串行傳輸協議。串行外設用到異步串行接口一般采用專用集成電路實現。但是這類芯片一般包含許多輔助模塊，而時常不需要使用完整的UART的功能和輔助功能，或者當在FPGA上設計時，需要將UART功能集成到FPGA內部而不能使用芯片。藍牙主機控制器接口則是實現主機設備與藍牙模塊之間互操作的控制部件。當在使用藍牙設備的時候尤其是在監控場所，接口控制器在控制數據與計算機的傳輸上就起了至關重要的作用。 論文針對信息技術的發展和開發過程中的實際需要，設計了一個藍牙HCI-UART(Host Controller Interface-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)控制接口的模塊。使用VHDL將其核心功能集成，既可以單獨使用，也可集成到系統芯片中，并且整個設計緊湊、穩定且可靠，其用途廣泛，具有一定的使用價值。 本設計采用TOP-DOWN設計方法，整體上分為UART接口和藍牙主機控制器接口兩部分。首先根據UART和藍牙主機控制器接口的實現原理和設計指標要求進行系統設計，對系統劃分模塊以及各個模塊的信號連接；然后進行模塊設計，設計出每個模塊的功能，并用VHDL語言編寫代碼來實現模塊功能；再使用ISE8.2I自帶的仿真器對各模塊進行功能仿真和時序仿真；最后進行硬件驗證，在Virtex-II開發板上對系統進行功能驗證。實現了發送、接收和波特率發生等功能，驗證了結果，表明設計正確，功能良好，符合設計要求。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：tianyi223
隨著現代計算機技術、微電子技術的進一步結合和發展，可編程邏輯技術已成為當前電子設計領域中最具活力和發展前途的技術。通過采用FPGA/EDA技術，對通信卡的PCI接口、E1接口、外部邏輯電路進行集成，并利用目前通用計算機強大的數字信息處理能力，可大大簡化CTI硬件的設計，降低制造成本，提高系統可靠性。 據此，本論文提出了基于FPGA/EDA技術的PCI-E1接口設計方法，文中對PCI總線接口、E1接口及兩接口的互連等相關技術進行了深入分析，對各功能模塊和系統進行了VHDL建模與仿真。 同時，論文還介紹了基于ALTERACyclone系列FPGA芯片的PCI-E1接口硬件平臺的設計原理和基于DriverWorks的WDM驅動程序的設計方法。 本論文涉及的軟件、硬件系統已經開發、調試完成。測試結果表明：1、論文所研究的PCI接口(主/從設備)在進行配置讀/寫、I/O讀寫、存儲器讀寫及總線的猝發數據傳送等操作中，各項性能符合PCI2.3規范的要求。 2、論文所研究的E1接口支持成幀和不成幀兩種傳輸方式：在成幀模式下，信息的有效傳送速率為31×64Kbit/s；在不成幀的模式下，信息的有效傳送速率為2.048Mbit/s。E1輸出口各項參數符合CCITT相關規范要求。 3、論文所研究的PCI-E1接口在與現網設備、模塊的對接測試中，性能穩定?；诒菊撐牡漠a品已經正式發布。國內部分廠家已對該產品進行了多方面的綜合測試，并計劃將其應用到實際的生產和研究中。 本論文對于CTI硬件的設計是一項嘗試和革新。測試和應用證明該方法行之有效，符合設計目標，具有較廣闊的應用前景。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：lixinxiang
·從應用角度介紹了具有11 個輸入端的12 位A/ D 轉換器TLC2543 的結構與編程要點,探討了TLC2543 與51 系列單片機的接口方法,用軟件合成SPI 操作,給出了接口電路與A/ D 采集程序設計實例,并對實際應用時應注意的問題進行了探討。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：juyuantwo
前言智能儀表課采用了《單片機原理與接口技術》作為教材，這是一門實踐性極強的課程，理論和實驗教學的有機結合，是提高教學質量的唯一途徑。為密切配合理論教學，針對SICElab賽思開放式綜合實驗/仿真系統，我們編寫了配套的實驗教材。SICElab賽思開放式綜合實驗/仿真系統采用了符合單片機開發過程的“仿真式”組合設計思想，使得所有的實驗模塊及CPU資源均全力對用戶開放，從而充分滿足“驗證式”→“模仿式”→“探索式”→“開發式”的由淺入深的各種實驗要求。賽思開放式綜合實驗/仿真系統采用偉福G6W仿真器,為用戶提供了一個大集成軟件環境，統一的界面，包含一個項目管理器，一個功能強大的編輯器，匯編Make、build和調試工具并提供一個與第三方編譯器的接口，具有DOS/WINDOWS雙平臺,仿真器與實驗平臺分離，采用“仿真”方式進行實驗，同時，允許進行脫機運行工作，所以，實驗過程是與實際開發過程完全一致的。仿真器使用的是雙“CPU”架構方式，100%資源出讓，100%實時，100%無條件硬件斷點，可滿足學生實驗，畢業設計，參加電子競爭，教師科研所需。第一章簡單介紹了賽思開放式綜合實驗/仿真系統的組成（包括實驗平臺、仿真器、軟件支持、開關電源），實驗內容，實驗方式，支持器件等。第二章選編了二十例驗證式實驗，包括實驗平臺操作，連接仿真器、PC機，利用DOS和WINDOWS平臺軟硬件結合的實驗，按由淺入深原則排列。第三章選編了十六例模仿和探索開發式實驗。教師和學生可根據課時和具體情況選擇實驗內容，或自行設計新的實驗內容。由于課時所限，有的實驗可讓學生在課后開放實驗室時完成，以提高學生動手能力，提高教學質量，培養學生創新精神。附錄一介紹了綜合實驗平臺各模塊的電路圖，附錄二是實驗平臺鍵盤操作仿真方法說明。由于時間匆忙，加上編者水平有限，難免有錯漏之處，請讀者不吝賜教。
上傳時間： 2013-10-22
上傳用戶：sunshie
摘 要:從應用角度介紹了具有11個輸入端的12位A/D轉換器TLC2543的結構與編程要點,探討了TLC2543與51系列單片機的接口方法,用軟件合成SPI操作,給出了接口電路與A/D采集程序設計實例,并對實際應用時應注意的問題進行了探討。關鍵詞:A/D轉換;TLC2543芯片;51系列單片機;接口技術
上傳時間： 2013-11-22
上傳用戶：瓦力瓦力hong
PIC16F877 單片機的鍵盤和LED 數碼顯示接口 1 PIC16F877單片機與鍵盤和LED數碼顯示的硬件接口電路單片機的許多應用都需要進行人機對話，最簡單的人機對話需要LED 數碼管顯示數字和少量字符；鍵盤是解決計算機輸入的簡單手段；借此可以向計算機輸入程序、置數、送操作命令、控制程序的執行等等，所以使用非常廣泛。圖1 鍵盤、LED數碼顯示與PIC16F877 單片機的接口電路本例中采用8 個按鍵組成的小鍵盤，4 只共陰極的LED 數碼管，采用4 片74LS373 驅動數碼管，采用的驅動方法是靜態方式。使用1 片74LS245 作為鍵盤的接口；這些外圍器件與PIC16F877 單片機的接口電路如圖1 所示，這種連接方法與51 系列的單片機連接方法一樣，其他的連接方法還有好幾種，PIC16F877 單片機的鍵盤輸入接法還有其他特殊而十分方便好用的方式。8 鍵鍵盤通過74LS245 與單片機相連，鍵盤按鍵狀態的數據輸入由RC3 輸出腳控制；當RC3=“0”時，鍵盤狀態從74LS245 的A 端輸出到單片機的PORTB口，此時讀PORTB口的數據即為鍵盤狀態。為了及時地響應鍵盤操作，需要經常對鍵盤進行掃描；掃描的方式有許多種，我們將鍵盤的掃描程序安排在主程序的循環執行過程中的方式，并采用20ms延遲來消除按鍵的抖動問題，此外，為了實現每按鍵一次只響應一次的功能，在執行相應的按鍵程序之前，必須確保按鍵已經松開；在本例中這一措施有效的防止了數據抖動過快的問題。LED 數碼顯示有動態掃描和靜態顯示兩種方式（圖1 采取的方式為靜態方式），在動態掃描方式中，各數碼顯示是輪流點亮的，即控制數碼顯示的位選信號和相應的要顯示的數碼的字形代碼同時逐一送出，反復不已，由于視覺的暫留現象，卻好象全都點亮著，這種電路的接法以后再介紹。在靜態方式中，只要將數據送出鎖存以后，各數碼顯示的數據不需要刷新，只要數據不需改變，就可以不去管他，所以稱為靜態顯示。在圖1 電路中，輸出顯示的操作簡化為對74LS373 的并口操作而已。由于靜態方式的工作原理比較簡單，編程也比較直觀簡單，程序間的相互關聯很少。因此編程容易，但要增加硬件，成本較高；與之相比，動態掃描的編程雖然要復雜一些，但因其所用硬件少，成本低。由數碼轉化為字形代碼可采用軟件譯碼、硬件譯碼等兩種方式。軟件譯碼是將各數碼的字形代碼構成一個表格存儲于內存之中，在顯示數碼時，通過執行查表程序而得到相應的字形代碼，再將之送入數碼顯示輸出電路進行顯示，本例即采用這種方式，這種方式的編程與單片機有關，在程序中給出了PIC16F877 的編程例程，對需要熟悉PIC16F877 單片機的人員有一定的參考價值。硬件譯碼則采用CD4511、74LS46、74LS47、74LS48、74LS49等BCD 碼—7段鎖存、譯碼、驅動芯片直接譯出字形代碼，點亮LED。74LS373 由LE 端對要顯示的數據進行鎖存控制，實現LED 的靜態顯示。采用了PIC16F877 的端口輸出操作，模擬74LS373 的數據鎖存時序，即由軟件實現數據鎖存，這種方法可以十分容易的改變時序和延遲長短，使高速設備可以與低速設備聯系配合好，設計簡單方便，不好的地方是編程較長和稍微復雜一點。這種編程方法在下面的程序中有很好的體現。
上傳時間： 2013-10-29
上傳用戶：cuiyashuo
