GPIB為PC機(jī)與可編程儀器之間的連接系統(tǒng)定義了電氣、機(jī)械、功能和軟件特性。在自動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域中，GPIB通用接口是測(cè)試儀器常用的接口方式，具有一定的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)GPIB組建自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)方便且費(fèi)用低廉。而GPIB控制芯片是自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中的關(guān)鍵芯片。目前，此類芯片只有國(guó)外少數(shù)公司生產(chǎn)，不僅價(jià)格昂貴，而且購(gòu)買不便。因此，GPIB接口芯片的國(guó)產(chǎn)化、自主化對(duì)我國(guó)的自動(dòng)測(cè)試產(chǎn)業(yè)具有重大的意義。本文通過(guò)對(duì)IEEE-488協(xié)議的理解與裁減，定義了一款包含具有講者，聽者，控者三個(gè)功能的GPIB接口控制規(guī)范。采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程，對(duì)協(xié)議狀態(tài)機(jī)化簡(jiǎn)后，進(jìn)行了RTL級(jí)的Verilog編碼設(shè)計(jì)，基于FPGA進(jìn)行了原型驗(yàn)證。根據(jù)需要，對(duì)芯片的內(nèi)部進(jìn)行了時(shí)鐘門控處理來(lái)降低功耗。采用芯片引腳復(fù)用和JTAG測(cè)試原理，對(duì)芯片內(nèi)部增加了測(cè)試電路，方便了內(nèi)部狀態(tài)的測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了可測(cè)試性設(shè)計(jì)。該芯片的工作時(shí)鐘頻率為8MHz，通過(guò)Synopsys的工具DC對(duì)源代碼進(jìn)行了綜合；使用PT對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了靜態(tài)時(shí)序分析；采用Cadence公司的Silicon Ensemble對(duì)綜合后的網(wǎng)表進(jìn)行了版圖設(shè)計(jì)，對(duì)芯片內(nèi)部的電源網(wǎng)絡(luò)和時(shí)鐘樹做了特殊處理，在國(guó)外的某5V0.5/m標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字單元庫(kù)下進(jìn)行了mapping，芯片規(guī)模10萬(wàn)門左右，裸片面積為1.5mm×1.7mm。
上傳時(shí)間： 2022-06-25
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1.深入研究PCIe和千兆以太網(wǎng)，了解PCIe和千兆以太網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具體分析PCle和千兆以太網(wǎng)的傳輸協(xié)議，詳細(xì)說(shuō)明PCleTLP數(shù)據(jù)包格式和以太網(wǎng)標(biāo)2.完成PCIe DMA數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案主要包括兩大部分，分別是FPGA端Verilog邏輯模塊開發(fā)以及PC端的驅(qū)動(dòng)和C應(yīng)用程序開發(fā)。FPGA端基于PCle IP Core完成了發(fā)送接收引擎模塊、寄存器讀寫控制模塊和FIFO讀寫控制模塊的設(shè)計(jì)。定義了相應(yīng)模塊的接口，并分析了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序。PC端采用WinDriver進(jìn)行PCle的驅(qū)動(dòng)開發(fā)，并根據(jù)WinDriver提供的驅(qū)動(dòng)API函數(shù)完成C應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。3.完成千兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案也主要包括兩大部分，分別是FPGA端Verilog邏輯模塊開發(fā)以及PC端Winpcap應(yīng)用程序開發(fā)。FPGA端基于嵌入式三態(tài)以太網(wǎng)MACIPCore，設(shè)計(jì)了發(fā)送接收引擎模塊、FIFO讀寫控制模塊和物理接口模塊。定義了相應(yīng)模塊的接口，并分析了數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過(guò)Locallink接口和Client用戶接口上的傳輸時(shí)序。PC端采用Winpcap提供的網(wǎng)絡(luò)編程完成了C應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了捕獲FPGA端發(fā)送的數(shù)據(jù)包以及發(fā)送原始數(shù)據(jù)包至FPGA端的功能。4.PCIe DMA數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和千兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在Xilinx ML507開發(fā)板上進(jìn)行了性能測(cè)試。記錄FPGA與PC間進(jìn)行讀寫測(cè)試的結(jié)果，驗(yàn)證這兩個(gè)系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性，最后分析了影響系統(tǒng)傳輸速率的原因以及系統(tǒng)目前仍存在的不足。
標(biāo)簽： fpga pc pcie 以太網(wǎng) 通信
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