基于FPGA的控制系統(tǒng)高效通信架構(gòu)的設計與實現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近年來，隨著流程工業(yè)的發(fā)展，對集散控制系統(tǒng)(DCS)性能要求越來越高，而系統(tǒng)的通信架構(gòu)(板卡間通信總線)是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸樞紐，總線的效率(主要包括實時性、可靠性、容錯能力)直接影響了整個控制系統(tǒng)的性能，怎樣提高總線效率已經(jīng)成為各個DCS廠家關注的焦點。
　　 本文提出了一種應用于集散控制系統(tǒng)的實時、高效通信架構(gòu)(控制系統(tǒng)內(nèi)部擴展總線)，首先給出了系統(tǒng)的總體設計，利用高效的二級緩沖和電氣擴展，提高了系統(tǒng)的可擴展性和柔性，采用雙

2、通道和并行通信設計以提高系統(tǒng)的傳輸效率，采用通道間熱冗余設計以提高總線傳輸?shù)目煽啃浴?br>　　 論文隨后具體地介紹了總線接口的軟硬件設計方法及總線協(xié)議的設計。通信架構(gòu)主要由可編程邏輯陣列(FPGA)、復雜可編程邏輯器件(CPLD)及ARM7嵌入式微處理器構(gòu)成，在保證總線高速傳輸特性的基礎上，實現(xiàn)了目標模塊無沖擊熱插拔。在擴展模塊的設計上，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的微延時透明轉(zhuǎn)發(fā)，提高了系統(tǒng)的透明度和效率。在總線協(xié)議的設計上，采用了統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)，簡

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