基于fpga的协议分析仪

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目基于FPGA的协议分析仪专业学位类别工程硕士学号200992040214作者姓名应成荣指导教师徐军教授万方数据分类号密级公开注1UDC学位论文基于FPGA的协议分析仪（题名和副题名）应成荣（作者姓名）指导教师徐军教授电子科技大学成都袁志坚高工德阳电业局德阳（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2012.11论文答辩日

2、期2012.12学位授予单位和日期电子科技大学2012年12月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据FPGABASEDProtocolAnalyzerAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SoftwareEngineeringAuthor:YingChengrongAdvisor:ProfessorXuJunSchool:SchoolofPhysicalElectronics万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论

3、文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解（大学名称）有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手

4、段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要本课题主要设计一种低成本，高性能的基于FPGA的虚拟协议分析仪。协议分析仪在逻辑分析仪的基础上增加了协议分析的能力。该系统实现了从数字信号采集、传输到协议分析等一系列功能的系统化、自动化、智能化。虚拟协议分析仪充分地利用了计算机的软、硬件资源，计算机软件的使用使仪器的通用性和扩展能力大大增强。而且计算机CPU强大的计算能力消除了由计算瓶颈带来的限制，虚拟协议分析仪的性能可以大大提高。系统将大量工作转移到PC上位机软件来实现，大大简化硬件设计，同时使得硬件成本大大降低。

5、协议分析仪的结构按照功能划分可以分为信号采集、数据存储、条件触发、结果显示，协议分析仪处理的都是数字信号，采用大容量存储器存储数据，数据可以在采集结束后显示，也可以在采集过程中显示。根据设计需要，本次设计的虚拟协议分析仪系统可以分为三个部分：上位机系统（PC端）、FPGA系统（用户端）、USB通信模块。上位机系统是集成了设备管理、数据管理、协议分析等一系列功能。设备管理主要是对连接的设备进行管理、参数的设定以及与下位机的数据交换。数据管理理主要是接收到的数据的存储、历史数据加载、波形显示。协议分析主要是自动进行常用通信协议如UART，SPI等的分析。本次设计的上位机采用

6、面向对象的编程语言C++编写，采用C++Builder软件作为开发环境完成上位机软件的编写。FPGA系统在接到上位机“采集数据”的命令后采集数字信号并存储在外部RAM中。经一定处理后由USB通信模块传送给上位机。同时，下位机还接收并执行上位机发出的其他命令。USB通信模块作为上、下位机系统之间通信的中转者，为上位机与下位机提供高速的通信通道。系统采用USB2.0接口作为数据传输接口，USB2.0速度最高为480Mbps，使得数据交换非常迅速。同时使得系统可以即插即用，使得仪器使用方便快捷。关键词：FPGA，虚拟协议分析仪，USB2.0I万方数据ABSTRACTABSTR

7、ACTThisprojectismainlysupposedtodesignalowcost，high-performanceVirtualProtocolAnalyzer.ProtocolAnalyzerisalogicanalyzerwithprotocolanalysisfunction.Thesystemrealizessystematization,automationandintelligentificationoffunctionsfromdigitalsignalacquisition,transmission,allth