正确认识HyperTransport总线技术

前言:HyperTransport,自从K8诞生之日就进入 了我们的视野。不少朋友在HyperTransport认识上存在一定的误区,往往称呼它为Athlon 64的前端总线……因此,今天我们在这里为大家简单介绍一下HyperTransport技术背后的秘密!

基于EtherCAT总线的空间结构点阵自动同步加载系统研发

大型空间结构试验通常具有加载点数量多、覆盖面积广、加载工况较多的特点,传统的加载方法很难兼顾成本适宜、安全高效。该文提出了一种新型空间结构点阵自动同步加载系统,该加载系统采用水作为试验载荷,应用实时工业以太网EtherCAT总线技术,可实现任意比例下多点同步精确加载。加载系统的控制模块、数据采集模块和加载容器可根据试验需要在控制总线上无限挂载和自由分布,具有通用性强、自动化程度高、安全高效、加载耗材清洁廉价的特点。该文详细介绍了该加载系统的原理与组成,以及EtherCAT总线主从式结构下主站和从站的具体实现,并将其应用于马鞍形正交索网结构承载力试验,整个加载过程中荷载稳步匀速增长、数值稳定准确,验证了该加载系统的可行性和准确性。

应用于机床加工的总线数字量模块开发与试验研究

为了满足数控机床加工对信号量数据采集传输的实时性和稳定性的应用需求,如机床加工现场的轴运动位移硬件限位信号、气阀水阀信号、刀具测量等信号,同时能与可编程控制器建立通信进行数据交互,可实现信号量检测与控制功能。文章设计并开发基于以太网通讯技术的EtherCAT通信协议的数字量模块,对数字量模块软硬件设计内容与数据交互程序的执行流程进行研究,并通过配合标准EtherCAT通信主站TwinCAT进行试验,证明开发的数字量模块能与控制器主站正常建立通信并进行数据传输,且与EtherCAT总线通信数据周期保持同步。基于数字量信号检测设计出机床刀径测量方案,应用该数字量模块在机床加工中进行量刀试验,结果表明通过数字量模块对检测信号的实时响应计算得到的机床刀具磨损误差满足应用要求,具有工程实际价值,达到了研究的目的。

基于FPGA的LVDS总线控制器的设计与实现

为保证在高速、多负载条件下LVDS总线的运行状态和传输速率满足应用需求,基于FPGA设计LVDS总线控制器,协议上优化了LVDS的总线占用方式、信号传输逻辑,并在物理层优化了总线结构以及节点接口。为防止低压差分信号失真以及接口失锁问题,采取信号编码和失锁预防措施,保证信号的稳定,增强总线的可靠性。经验证,该方案可提高总线带负载能力,保持高速率下的可靠传输。

基于总线同步的多驱动系统漏电流分析与抑制

多驱动系统中漏电流的大量存在是影响数控加工装备长期稳定运行的重要因素,提出了一种邻消抑制措施,能够有效减少多驱动系统中漏电流,避免漏电保护装置频繁触发。该措施采用PWM调制策略,将空间位置相邻的两个驱动单元的共模电压矢量方向反向,以抵消它们之间的高频共模电压分量,从而有效地抑制了多驱动系统的漏电流。主要创新之处采用了一种软件控制的方式实现了对多驱动系统漏电流的抑制,该措施不但可以有效地抑制漏电流,而且实现成本低。实际测试平台的结果表明,邻消抑制措施在多驱动系统中能够有效降低70%~80%的漏电流,保证了多驱动系统的稳定运行。

一款NoC总线的低功耗设计

随着集成电路技术的飞速发展,其集成度和复杂度越来越高,导致芯片功耗问题日益严重。文章提出一套兼容片上网络(Net on Chip,NoC)总线的功耗管理总线,针对不同电源域进行低功耗管理,通过电源域开关协议将电源域状态同步到事务活动,且不影响系统其他部分的操作。实验结果表明,功耗管理总线具有低成本、协议简单、兼容性好、轻量级等优势。

基于特征信息熵与支持向量机的智能网联汽车CAN总线异常检测技术

本文结合CNA报文的结构特点,探究了基于特征、信息熵的异常检测技术和基于支持向量机的异常检测技术。基于特征、信息熵的异常检测技术,将CAN ID作为特征,统计包含该特征的所有报文并计算信息熵。根据信息熵确立阈值标准,对比CAN总线报文的熵值是否在阈值范围内,从而检测是否存在异常。仿真结果表明,在报文数量较少的情况下,该技术的异常检测率可以达到100%。基于支持向量机的异常检测技术,将异常报文预处理后输入到支持向量机中训练,得到异常检测指标。利用该指标与CAN总线报文进行对比,从而检测是否存在异常。实验结果表明,该技术对多种CNA报文的异常检测率在90%以上。

多核处理器公平共享并行总线的方法

针对综合化电子系统中多个功能运行于同一多核处理器的不同核同时访问同一并行总线的冲突避免以及实时性问题,提出一种基于最小访问颗粒度的多核处理器公平共享并行总线的方法,并详细介绍了该方法的设计实现及验证。该方法不仅通过为每核分配一个总线操作缓冲队列保障了同一核的总线操作先到先服务,而且通过单个读写操作周期的公平队列算法保障了每核总线操作的实时性。工程实践表明,该方法是一种多核处理器公平共享并行总线的有效方法。

一种基于芯片片内总线的DMA控制器芯片的设计与验证

通过对片内总线的研究和理解,为最大化发挥总线优势,将直接存储访问技术和ICB总线结合,设计了一种基于ICB总线的DMA控制器。通过软件仿真验证了该控制器的逻辑功能,仿真结果表明其能够正常稳定运行。

基于FPGA的多总线可动态重构监测系统

针对传统多总线数据监测系统中存在的数据传输实时性不高、系统硬件占用资源多、系统可维修性低等问题,设计了以FPGA为核心,以多路RS422、RS232、1553B总线作为通讯接口,以信息识别、信息提取、数据融合、多总线动态重构、双冗余传输为主要功能模块,以信道速率动态调节的RS422为数据传输路径,采用双冗余传输方式,依据FPGA标准化设计思路,提出了基于FPGA多总线动态重构监测系统设计方案。实验测试结果表明:在20、60、-40℃环境温度下,多总线动态重构时间均小于1 s,数据传输误码率远低于0.02%,系统工作稳定,满足设计需求。

基于STM32与LabVIEW的CAN总线创新实训平台设计

基于STM32处理器设计了用于课程实训的虚拟仪器LabVIEW数据采集板硬件电路,同时在嵌入式Keil编译器环境下实现了各个模块的接口功能。上位PC机通过LabVIEW软件使用事先定义的CAN应用层协议对采集板模拟I/O、数字I/O以及RFID、MPU6000传感器的信息进行采集处理。该实训平台目前已经在某公司六关节协作型机器人末端接口系统测试应用,结果表明采集板实训平台稳定性、精度都能满足接口设计要求。

支持地址自设定的喷雾机喷头流量总线监测系统设计

针对现有宽幅喷杆喷药机多喷头堵塞监测扩展性差的问题,研制了一种自动地址设定的喷药机喷头流量总线监测系统。以STM32F030F4为主控核心,设计了基于RS-485软件地址自设定、喷雾流量总线传输的控制器,并开发了上位机软件,完成多路流量信息实时监测和总线挂载模块的地址自动设定。为了验证系统地址自动设定可靠性,开展了地址自设定成功率试验,结果表明:当总线挂载最多5个设备时,3次地址自设定的成功率达到100%;开展了喷头流量监测精度试验,结果表明:LICHENG 11004 VP、DG9503EVS和XR8002VS 3种类型喷头,在0.3MPa和0.4MPa两种压力下,系统流量监测总体准确率平均值为94.51%,流量监测准确率最大偏差小于等于10%,流量监测准确率标准差在2.49%~4.09%范围内波动,证明了系统具有较好的流量监测稳定性。进行了宽幅喷杆喷药机喷头堵塞监测田间性能试验,结果表明:系统同时监测20个喷头流量,在0.4、0.5、0.6MPa下,对喷头堵塞位置和个数的监测准确率为100%。研究结果可为宽幅喷杆喷药机喷头流量独立精准监测的研究提供一种可行的解决方案。

运载火箭新一代遥测系统中FC-AE-1553总线技术应用研究

随着军用电子系统对网络实时性和确定性的要求越来越高,FC-AE-1553作为一种实时性强、确定性高的基于光纤通道的命令响应网络协议,已经越来越广泛地应用于航空电子环境的数据传输、飞行控制等领域。介绍了FC-AE-1553总线的基本特性,并以运载火箭遥测系统为背景,构建简单星形网络拓扑,采用FC-AE-1553总线协议为通信载体,验证FC-AE-1553总线技术在运载火箭遥测系统中的适用性。

芯粒集成系统封装I/O高速总线架构设计及实现

随着集成密度和单片处理速度的不断提升,芯粒集成系统封装(Chiplet SiP)中互连网络日趋复杂且信号与电源完整性、传输能耗问题日趋严重,芯粒与SiP外部的数据交换I/O(Input/Output)容量的提升遭遇瓶颈。为提升芯粒集成度、提高数据传输速率与准确率、降低系统功耗,根据芯粒间通信的最新标准通用芯粒互连技术(Universal chiplet interconnect express, UCIe),利用高速串行计算机扩展总线标准(Peripheral component interconnect express, PCIe)在高速数据存储及传输方面的技术优势,设计出一种芯粒高速I/O通信的架构,并用FPGA验证了此架构的可行性,为UCIe标准的落地提供了一种实现途径。

应用于远程配电组件系统的改进型CAN总线设计与验证

为了将CAN总线应用于国产大飞机的远程配电组件系统,设计了一种改进型的CAN总线应用方案。针对国产大飞机远程配电组件系统的特殊性设计要求,选择合适的网络拓扑结构和通信速率,对CAN的标识符和数据域结构进行合理划分,并定义CAN消息转换为ARINC664报文的格式,然后设计附属RPDU和网关RPDU的通信模块。其中,基于ARINC825协议改进了CAN通信的可用性和完整性,基于TTCAN协议改进了ARINC825的通信调度机制,保证了CAN通信的确定性。实验结果证明所提方案满足设计要求,具有可行性。

一种具有电能质量监测的总线式支路控制器

随着大功率开关管越来越广泛的使用,电流谐波对电力系统的影响日益加重,导致整个系统电能质量逐渐下降。该文设计并实现一种基于CAN总线的支路控制器,该控制器通过对支路电流的实时采集、频谱分析实现对支路电流谐波的在线检测,如发现支路电流谐波异常,该控制器通过CAN总线上报主控节点,由主控节点统筹决策。主控节点的决策指令通过CAN总线下达到控制器,可指示控制器切断支路,以保障主控节点下的全局电能质量。该控制器在一个芯片完成电流采集、分析、通信和控制,多个控制器通过总线串联连接,具有接线简单、体积小、成本低的特点,为保障电力供给的稳定性和电能质量提供一种解决方案。

基于BCD工艺的LIN总线收发器设计

针对汽车内部复杂的控制节点与严苛的通讯环境,设计了一款抑制电磁干扰的局域互联网络(Local interconnect network, LIN)总线收发器芯片。基于90 nm BCD高压工艺,采用双向静电放电保护、分段电流驱动、共源级隔离驱动以及总线反馈技术提高系统可靠性。测试结果表明芯片性能符合LIN总线物理层协议规范要求,实现了高低电压域的转换;同时具有良好的抗干扰能力,信号占空比最大变化仅为2.8%,电磁辐射比标准限制值低28 dBμV,达到车用LIN总线通讯相关标准要求。

基于国产FPGA的ARINC429总线接口的设计

依据ARINC429总线的传输规范,提出了ARINC429总线接口的一种设计方案。设计采用国产FPGA芯片SL2-25E,详细描述了结构设计与软件开发,以及集成在FPGA内部的发送、接收等模块的功能。仿真测试结果表明,基于国产FPGA的ARINC429总线接口能够完成数据无误收发,并且符合总线规范的要求,结构简单,易于扩展,对其他串行总线数据通信以及航空电子系统的发展具有借鉴意义。

基于共享总线结构的存储器内建自测试电路

随着片上系统处理的数据增多,数据存储器测试逻辑相应增加,在保证测试功能的同时减小测试电路面积是当下急需解决的问题。基于共享总线结构的存储器内建自测试(MBIST)电路,通过将多个存储器引脚信号进行复用的方式,对存储器进行层次化设计,将物理存储器拼接组成逻辑存储器模块,再整合多个逻辑存储器成为一个大的存储器集模块,MBIST控制器针对存储器集进行MBIST,从而减少测试逻辑数量以达到减小测试电路占用面积的目的。通过实验证明,该结构可以满足MBIST相关需求,相较于针对单颗存储器测试的传统MBIST电路面积减小了21.44%。该方案具有良好的实用性,可以为相关存储器测试设计提供参考。

Profibus-DP总线在印染拉幅定形机电气控制系统上的应用

对印染拉幅定形机的电气控制系统进行概述。该系统采用先进的西门子Profibus-DP总线通信技术,配备丹佛斯FC302变频器构成速度闭环控制方式。通过信号级联输出方式,实现各传动单元之间的速度同步,提高速度信号的实时性和精确度。此外,介绍了风机变频器和温控表所采用的Modbus总线通信方式,该通信方式实现了更好的设备数据整合与数据交换。