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基于FPGA的以太网和串口数据传输系统设计与实现

杨威  
【摘要】:随着网络技术的高速发展,以太网已广泛应用于通信、传输等领域。由于以太网具有高速、稳定、容易实现、价格低廉等特点,因此是实现数据传输的可行方案之一。 论文在水声超短基线数字平台FPGA上,利用以太网技术,设计实现了基于FPGA的以太网数据传输系统,其中,FPGA内Nios Ⅱ处理器接收采集的数据并发送至计算机,显控软件接收数据并存储。另外,在超短基线定位系统的数据传输中,还需要采集传输多个串口设备的数据,因此论文设计了一种基于FPGA的多串口数据传输方法,实现了多串口扩展。 在以太网数据传输系统的设计实现中,根据系统数据传输参数要求,从硬件、软件系统分步展开论述。在硬件系统的设计中,基于Altera TSE IP核设计实现了百兆以太网硬件电路,并成功搭建了Nios Ⅱ软核处理器。在软件系统的设计中,介绍了Nios Ⅱ处理器和显控软件的工作流程,并根据功能划分子模块,按模块实现了Nios Ⅱ处理器数据的收发、显控软件的数据接收存储等功能。 在多串口数据传输的FPGA设计实现中,利用Altera UART IP核,在总体设计方案的基础上,分别介绍了串口数据接收模块、数据并串转换模块、串口输出选择模块的实现方法。 文章最后,对以太网数据传输、多串口数据传输进行了测试,根据测试结果可知,论文设计的以太网数据传输系统很好的实现了高速数据传输功能,多串口数据传输工作可靠,波特率可调。满足了水声超短基线定位系统的数据传输要求。


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