基于FPGA的串行总线扩展平台

介绍了一种基于FPGA的用于系统内芯片级串行扩展的应用研发平台,该平台包括由PC机构成的上位机和由FPGA构成的下位机。上位机提供了友好的人机交互界面;下位机用硬件描述语言在FPGA中实现多种串行接口的访问时序逻辑。借助这一平台,可方便地实现对具有I2C、SPI、Microware、One-wire等接口的从器件芯片的操作,简化了系统设计前对这些芯片的测试工作。

SPI,MICROWIRE,I^2C串行总线扩展技术

本文着重介绍了目前单片机系统串行总线扩展的三种方法及其主要技术特点。

嵌入式微控制器基于I^2C总线体系的外围设备扩展应用

PC总线是一种以两根线实现全双工同步数据传送的系统 ,它可方便地构成多级外围器件扩展系统 ,在传输中有很重要的应用。介绍一种采用非I2 C总线系列的微控制器 ,构建实用易行的I2 C总线体系 ,并简要介绍相关I2 C外围芯片以及由这些芯片构建的外围设备应用。

模拟I^2C总线从器件的一种方法

I2 CBUS(InterIntegratedCircuitBUS内部集成电路总线 )是由Philips公司推出的二线制串行扩展总线 .I2 C总线是具备总线仲裁和高低速设备同步等功能的高性能多主机总线 .利用 5 1单片机的两根普通的I/O线 ,模拟I2 C总线从器件给出源程序 .这些程序都在已研制的CDMA直放机监控模块的I2 C总线接口中获得验证和通过 .

一线总线的软件接口

一线总线器件以其硬件接口简单在各个领域越来越广泛地得到应用,其读写都必须按照严格的时序要求。本文给出了一线总线的标准软件接口及其源代码。该软件接口已在实际工程项目中应用,数据读取和写入准确,可靠。

基于PCIe的高精度低杂散信号源设计

为了在动态压力测试系统中提供1种精度高、便携式与可靠性强的信号源以完成校准测试工作,通过采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片作为控制核心,设计了1种高精度、低杂散的信号源。基于直接数字式频率合成器(DDS)基本原理,利用高速串行计算机扩展总线(PCIe)标准发送上位机指令及大量波形数据,通过16位的4通道模数转换芯片DAC8544输出各类型信号。采用Xilinx提供的DDS Compiler知识产权(IP)核与Block Memory Generator知识产权(IP)核实现任意信号及调制信号的输出,以减少设计电路体积。此外,提出引用有限长单位冲激响应(FIR)滤波器插值滤波与相位抖动技术,对输出杂散进行了处理。试验结果表明,信号源频率范围为10 Hz~10 MHz,幅值±5 V可调,无杂散动态范围优于60 dB,频率误差在0.05%以内。该信号源输出信号精度高、杂散低,具有实际的应用价值,也可用于航空发动机、汽轮机等其他动态测试领域。

Linux下PCI-Express驱动研究

外设部件互连标准(PCI)是目前个人电脑中使用最为广泛的接口,其位宽为32位或64位,工作频率为33 MHz,最大数据传输率为133 MB/s(32位)和266 MB/s(64位)。PCI-E是PCI最新的发展方向,其具有串行、点对点传输,每个传输通道独享带宽、支持双向传输模式和数据分通道传输模式等特点;在PCI-E 3.0规范中,X32端口的双向速率高达320 Gbps,可以满足新一代的I/O接口需求。

单片机应用推广中应注意解决的问题

从第一届全国单片机学术交流会至今已整整十年,我国单片机应用推广已大见成效,但与之相比,新型单片机及其周边技术的发展似乎更快,大有追赶不及之感。如何适应这一形势,把我国单片机应用研究提高到一个新水平,是单片机学会面临的一个新任务。笔者就以下九个问题提出一些粗浅看法。一、拓宽单片机的选择空间 目前单片机已成为现代化智能技术的最基础的嵌入式工具,世界各大电气商、电子商无不把它当作一个基础产业加以发展,并努力打入中国市场。

基于PCIe异构高速通信的仪器设备类实验考核系统设计

针对高校实验考核过程中存在的设备成本高与监考工作量大等难题,采用Raspberry Pi(树莓派)和FPGA相结合,通过PCI-e2.0协议实现异构高速双向通信,多功能仪器设备一体化设计,同时采用DMA传输模式,减少CPU资源占用,完成数据高速采集,通过Linux与数据库实现实验考核在线系统设计,大大提高了高校教育信息化在高校实验考核的信息化程度。

基于FPGA的PCIe接口逻辑设计与实现

为了提升高速串行计算机扩展总线标准(PCIe)总线互联设备在高速通信过程中的系统性能,减少对中央处理器(CPU)资源的占用,基于Kintex-7系列现场可编程逻辑门阵列(FPGA)平台进行总线主控式直接存储访问(DMA)设计,通过PCIe接口实现了主机设备(PC)与FPGA设备之间的高性能数据传输。同时,基于RootPort仿真平台设计DMA读写测试用例,仿真结果验证PCIe接口逻辑的正确性。通过连接上位机和配置驱动进行实际传输速率测试,结果表明,DMA写速率最高可达1620 MB/s,DMA读速率最高可达1427 MB/s,带宽最大值能够达到PCIe接口理论带宽值的84%。设计方案成本低,可靠性高,能够满足高性能、低延时的数据采集要求。

一种PCIe接口逻辑的FPGA实现

针对无线电监测设备中数据传输接口大带宽、高性能和高效率的性能要求,以数字接收机中数字处理板卡作为端点设备,以工控板作为根复合体设计了一种基于FPGA的PCIe接口逻辑。详细讨论了PCIe DMA写逻辑各个模块的工作原理和设计思想,最终实现了数据以DMA模式从端点设备写入根复合体的高速传输。测试结果表明,DMA写数据传输带宽最高可达8.5 Gbps。

IIC总线在LonWorks神经元芯片FT3150中的应用

神经元芯片是Lon Works总线技术的核心控制器件,它除了具备很强的总线通信与总线控制能力以外,还可以实现各种数据的处理。随着单片机技术的发展,串行扩展总线以其独特的优势而得到广泛的应用。