当前位置: 资料下载中心> 成品毕业设计> 其它 >FPGA046 RS422-usb协议转换器的FPGA设计正文

FPGA046 RS422-usb协议转换器的FPGA设计

上传者:辅导员 下载量:0人 上传时间:2018-02-27 16:21 温馨提示:添加客服QQ530083379或QQ670023853(备注校外加油站以及购买的项目名字)成品程序另外加收100元可享受调试运行一次(包含指导配置环境,远程调试运行在你本机电脑跑起来) 优惠价:¥200

摘      要

现场可编程门阵列(FPGA)是可重新编程的硅芯片。使用预建的逻辑块和可重新编程布线资源,用户不需要使用电路板或烙铁来配置芯片来实现自定义硬件功能。用户在软件中开发数字计算任务,并将它们编译成配置文件或比特流,其中包含有关互连的组件的信息。 此外,FPGA可完全可重配置,当用户在重新编译不同的电路配置时,能够当即呈现全新的特性。过去,只有熟知数字硬件设计的工程师懂得使用FPGA技术。然而,高层次设计工具的兴起正在改变FPGA编程的方式,其中的新兴技术能够将图形化程序框图、甚至是C代码转换成数字硬件电路。

各行各业纷纷采用FPGA芯片是源于FPGA融合了ASIC和基于处理器的系统的最大优势。FPGA能够提供硬件定时的速度和稳定性,且无需类似自定制ASIC设计的巨额前期费用的大规模投入。可重新编程的硅芯片的灵活性与在基于处理器的系统上运行的软件相当,但它并不受可用处理器内核数量的限制。与处理器不同的是,FPGA属于真正的并行实行,因此不同的处理操作无需竞争相同的资源。每个独立的处理任务都配有专用的芯片部分,能在不受其它逻辑块的影响下自主运作。因此,添加更多处理任务时,其它应用性能也不会受到影响。

本文使用FPGA器件设计了一个USB与RS422接口之间的转换器,基于赛普拉斯的新一代USB 3.0外设控制器EZ-USB FX3,并在片内建立了自定义的422串行传输协议。可以在USB接口和串口之间进行双向的数据传输。

 关键词: 1、FPGA  2、USB 3.0  3、RS422    

  目   录

 

1.       概述........................................................................................................................ 1

1.1.  本课题研究意义................................................................................................. 1

1.2.  国内外研究现状分析......................................................................................... 1

1.3.  研究思路............................................................................................................. 1

1.4.  FPGA发展技术概述.......................................................................................... 1

1.5.  USB3.0发展技术概述....................................................................................... 3

1.6.  RS422传输标准概述......................................................................................... 4

1.7.  章节安排............................................................................................................. 5

1.8.  小结..................................................................................................................... 5

2.       系统设计方案........................................................................................................ 1

2.1.  系统结构概述..................................................................................................... 1

2.2.  FPGA内部系统模块.......................................................................................... 1

2.3.  小结..................................................................................................................... 2

3.       USB接口控制系统................................................................................................ 1

3.1. EZ-USB FX3简介.............................................................................................. 1

3.2. GPIF II接口介绍................................................................................................ 2

3.3. 同步从设备FIFO接口...................................................................................... 2

3.4. 从设备FIFO接口时序...................................................................................... 4

3.5. FPGA设备模式状态机...................................................................................... 5

3.6. 小结..................................................................................................................... 9

4.       RS422接口控制系统............................................................................................. 1

4.1. RS422标准及电气特性..................................................................................... 1

4.2.  RS422接口设计说明......................................................................................... 2

4.2.1.  RS422_master_top模块...................................................................... 2

4.2.2.   RS422_master_tx模块.......................................................................... 2

4.2.3.   RS422_master_rx模块.......................................................................... 3

4.3. 小结..................................................................................................................... 4

5.       系统仿真验证........................................................................................................ 5

5.1.  仿真工具ModelSim简介................................................................................... 5

5.2.  验证环境简介..................................................................................................... 5

5.3.  仿真结果分析..................................................................................................... 6

5.4.  小结..................................................................................................................... 7

6.       总结与展望............................................................................................................ 8

致谢...................................................................................................................................... 9

参考文献............................................................................................................................ 10


上一篇:     FPGA045 IIR数字滤波器设计与高速数据传输
下一篇:    FPGA047 简易的双积分数字电压表