基于fpga的智能串口设计与实现

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1、西安电子科技大学硕士学位论文基于FPGA的智能串口设计与实现姓名：孙毅申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：顾新2011-01摘要本文就一个基于数字信号处理器DsP的嵌入式导航系统完成设计与实现。首先，分析了TMS320C6713DSP的芯片结构和开发实例，对系统核心处理器外围电路进行了研究，并具体在】DsP／BIOS下完成了外部存储器接口EMIF、开关中断以及锁相环PLL等软件环境的初始化。系统中对各部件的译码和数据交互以及与片外设备间串行数据传输的控制皆由现场可编程门阵列FPGA完成。根据所选xc3s200AN．4FT256FPGA的结构特点，通过FPGA

2、与DSP交互接口的设计，实现了这一DSP+FPGA的整体架构，并依此设计了智能串口模块．．将串口协议及附加的缓冲功能整合到FPGA内部，扩展了核心处理器的串行数据接口，使系统得以支持8路串行通道的全双工数据传输(2路RS．232，6路RS．．422)。特别地，在各通道数据接收方面，通过移植的m软核实现对串行数据的智能控制，使各通道不仅具有1024字节的缓冲，而且能对外设传来的原始数据进行一定程度的分析和预处理，包括对数据帧“拆包’’提取关键数据，过滤当前无效数据，以及根据实际功能需要对某些数据进行初步整合等一系列智能操作，为系统处理数据提供了更大的便利。最后对FPGA实

3、现的各模块进行了仿真验证和功能测试。关键词：数字信号处理器①SP)现场可编程门阵列(FPGA)智能串口AbStractT}lispaperdesc曲esthedesi盟andimplementationofanenlbeddednaVigationsystembasedonDi西talSignalProcessor(DSP)．Initially’wimtheanalysisonthedlipstmcturea11ddcVelopinginstallceofDSPofTMS320C6713，thep嘶pheralcircuitarouIld吐lecoreprocessor

4、j【sdesi印ed．Besides，mesoRwareenVironmentofExtemalMemo叮Interface(EMⅡF)，im印唧taSwellasPhaseLockedLoop(PLL)isinitializedOnDSP厂BIOS．Thecodingamongcomponentsofansortsa11dserialdatatrallsferwitho苍chipdeVicesareallcontr01ledbyField-Pro莎锄mableGate岫(FPGA)．AccordingtotllefIeanlI．eofFPGAofXC3S200AN-4

5、FT256，the矗anleworkofmeDSP+FPGAsystemisimplcm耐edbymeinteIfaceb咖eenFPGAaIldDSP，onwhicht11eIntelligentS嘶al-ponsModuleisde!；i印edbased．Wimthes商alcommunicationprotocolaIldadditionalbum娼inside廿leFPGA，the1imiteda1110untofs嘶alintemcearceXtendedsomatmecontrollercanassumemeserialdatatransfhoffhll-d

6、uplex锄ong8c_hallIlels(2ofRS一232a11d6ofRS一422)．hpanicul％inmerespectofdatareceivin岛nleserialda_tac觚bcintelligentlyccIn臼．olledbynlesoRIPcore衄lsplantedintoFPGA．Itisnotmerely1024B”esbu脓c锄bepr0Videdtoeachdatach锄elbuta11alysisandprc-proceSsingonorij画naldatatosomeextentcanbecamedoutbyit，suchasex

7、锄ctillgkeydata矗omori百naldata詹锄e，disc莉ingcullrentinValiddata丘锄eprompUyandca_lculal．ingorconlbiIlingsomedatabef．orehaIld．Duetoit，t11ecoreprocessorcaIlacquiredatamoree髓ctiVelya11defjficiently．FiIlall弘mesimulatingandteStingforthe10百cdesi粤lmentofeVe巧modulebasedonFPGAarecan．ied