基于FPGA的控制系统高效通信架构的设计与实现
| 致谢 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 目录 | 第8-11页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| ·集散控制系统及其通信构架 | 第11-13页 |
| ·现今主流控制系统的通信构架 | 第13页 |
| ·现今主流的通用总线技术 | 第13-17页 |
| ·现场总线技术 | 第13-16页 |
| ·计算机总线技术 | 第16-17页 |
| ·本文的研究背景及意义 | 第17-18页 |
| ·本文的内容与结构 | 第18-21页 |
| 2 主流的集散控制系统的内部通信构架剖析 | 第21-35页 |
| ·S7-300底板总线 | 第21-25页 |
| ·底板总线的物理特性 | 第21-23页 |
| ·机架间扩展总线 | 第23页 |
| ·通讯流程 | 第23-24页 |
| ·模块寻址方式 | 第24-25页 |
| ·DELTAV底板总线 | 第25-33页 |
| ·底板总线物理特性 | 第25-26页 |
| ·系统的通信流程 | 第26-27页 |
| ·I/O模块解析 | 第27-31页 |
| ·模块寻址方式 | 第31-33页 |
| ·本章小结 | 第33-35页 |
| 3 系统并行高效通信构架的总体设计 | 第35-47页 |
| ·星型构架和总线型构架比较 | 第35-37页 |
| ·高效、柔性通信构架的设计 | 第37页 |
| ·机架内双通道、热冗余总线的设计与实现 | 第37-40页 |
| ·机架内总线的设计 | 第38页 |
| ·机架内总线实现的关键问题 | 第38-40页 |
| ·机架间RS-485总线设计与实现 | 第40-43页 |
| ·RS-485标准总线接口及其性能 | 第41页 |
| ·机架间高速远距离的RS-485总线设计 | 第41-42页 |
| ·机架间总线实现的关键问题 | 第42-43页 |
| ·总体构架设计的创新点 | 第43-44页 |
| ·本章小结 | 第44-47页 |
| 4 系统并行高效通信构架的硬件平台设计 | 第47-65页 |
| ·基于FPGA的主控卡总线接口的设计与实现 | 第47-56页 |
| ·ARM嵌入式处理模块硬件设计 | 第47-51页 |
| ·FPGA模块硬件设计 | 第51-56页 |
| ·基于ARM的I/O卡总线接口的设计与实现 | 第56-61页 |
| ·ARM嵌入式处理模块硬件设计 | 第57-59页 |
| ·三态门硬件电路设计 | 第59-60页 |
| ·USB接口的设计 | 第60-61页 |
| ·基于CPLD的扩展卡的设计与实现 | 第61-64页 |
| ·CPLD和FPGA的区别 | 第62-63页 |
| ·扩展卡的硬件电路设计 | 第63-64页 |
| ·本章小结 | 第64-65页 |
| 5 高效总线协议的设计及实现 | 第65-83页 |
| ·CIEB高效总线协议设计 | 第65-72页 |
| ·对协议基本要求的分析 | 第65-66页 |
| ·协议的体系结构设计 | 第66页 |
| ·物理层协议 | 第66-67页 |
| ·物理层热插拔设计 | 第67-69页 |
| ·链路层协议 | 第69-72页 |
| ·CIEB高效总线协议的实现 | 第72-81页 |
| ·主卡通信软件的设计 | 第72-75页 |
| ·扩展卡通信软件的设计 | 第75-76页 |
| ·I/O卡通信软件的设计 | 第76-81页 |
| ·本章小结 | 第81-83页 |
| 6 系统测试 | 第83-97页 |
| ·RS-485模式测试 | 第84-87页 |
| ·PDC配合RS-485模式 | 第84-85页 |
| ·开启时廷与关闭时延 | 第85-87页 |
| ·高阻方案的信号上摆时间及改善 | 第87-89页 |
| ·短机架(短母板)测试 | 第87-88页 |
| ·长机架(长母板)测试 | 第88-89页 |
| ·缩短信号上摆时间 | 第89-91页 |
| ·信号质量的改善探讨 | 第91-93页 |
| ·通信构架整体性能测试 | 第93-95页 |
| ·本章小结 | 第95-97页 |
| 7 总结与展望 | 第97-99页 |
| ·工作总结 | 第97页 |
| ·工作展望 | 第97-99页 |
| 参考文献 | 第99-103页 |
| 作者简介 | 第103-105页 |
| 作者在攻读硕士学位期间的科研成果 | 第105页 |
